MongoDB——地理空間索引和查詢
MongoDB提供了一系列的索引和查詢機制來處理地理空間資訊。這一節會介紹MongoDB的地理索引特性。您可以閱讀 地理索引教程 來了解關於MongoDB中地理查詢的完整示例。
表面
在您儲存地理資料和編寫查詢條件前，首先，您必須選擇表面型別，這將被用在計算中。您所選擇的型別將會影響您的資料如何被儲存，建立的索引的型別，以及您的查詢的語法形式。
MongoDB提供了兩種表面型別：
球面
如果需要計算地理資料就像在一個類似於地球的球形表面上，您可以選擇球形表面來儲存資料，這樣就可以使用 2dsphere 索引。
您可以按照座標軸：經度，緯度 的方式把位置資料儲存為GeoJSON物件。GeoJSON的座標參考系使用的是
平面
如果需要計算距離，就像在一個歐幾里德平面上，您可以按照正常座標對的形式儲存位置資料並使用 2d索引。
位置資料
如果您選擇球形表面來計算，您可以選擇把位置資料儲存為如下兩種格式之一：
GeoJSON物件
對 GeoJSON 的查詢總是基於球形表面。GeoJSON的預設座標參考系使用的是 WGS84 資料。
2.4 新版功能: 在版本2.4新引入了對GeoJSON的儲存和查詢支援。在版本2.4以前，所有的地理資料使用座標對的形式。
在 2.6 版更改: 支援更多GeoJSON型別：多點, 多線段, MultiPolygon, 幾何體集合。
MongoDB支援如下GeoJSON物件：
-
單點
-
線段
-
多邊形
-
多點
-
多線段
- MultiPolygon
-
幾何體集合
普通座標對
MongoDB支援對使用 2dsphere 索引的 legacy coordinate pairs （普通座標對）資料進行球面計算，方式是把資料轉換成GeoJSON Point型別。
如果您選擇的是平面計算且使用 2d 索引，那麼您可以把資料儲存為僅 :term:`legacy coordinate pairs`格式。
查詢操作
MongoDB地理空間查詢操作允許您查詢：
包含
MongoDB可以查詢被完全包含於一個指定多邊形區域中的位置。包含查詢使用的是
兩種索引 2d 和 2dsphere 索引都支援包含查詢。在版本2.2.3之後，對於包含查詢，MongoDB不再要求有索引。但是，這些索引可以提升查詢效能。
交叉
MongoDB可以查詢位置和一個指定幾何圖形的交叉。這些查詢僅可以被用於查詢儲存在球形平面上的資料。這些查詢使用 $geoIntersects 操作符。
只有 2dsphere 索引才支援交叉。
鄰近
MongoDB可以查詢和某個點最近的其他點。鄰近查詢使用 $near 操作符。 $near 操作符要求有 2d 或者2dsphere 索引。
地理空間索引
MongoDB提供瞭如下的地理索引型別來支援地理查詢。
2dsphere
-
在球形平面上的計算
-
GeoJSON物件和對普通座標對的向後相容。
-
複合索引。這個複合索引可以包含一個 2dsphere 索引欄位以及一些按升序或降序建立的普通索引欄位(作為 2dsphere 索引的字首或者字尾)。
2.4 新版功能: 在版本2.4之前``2dsphere`` 索引是不可用的。
參見
2d
2d 索引支援如下特性：
-
使用平面幾何的方式計算
-
普通座標對（比如，在一個平面座標系中的點）
-
作為複合索引，額外索引一個鍵。方法是，把額外的一個鍵作為 2d 索引鍵的字尾
參見
地理空間索引和分片
您 不能 使用地理索引來作為 shard key 索引。
您可以在一個被分片的集合上建立並維護一個一個地理空間索引，使用的不能是分片鍵。
對於被分片的幾何，使用了 $near 操作的查詢是不被支援的。作為替代，您可以使用 geoNear 命令或者$geoNear 在聚合階段的時候。
您還可以使用 $geoWithin 來查詢地理空間資料。
其它資源
以下頁面提供了關於地理空間索引和查詢的完整文件
MongoDB的 2dsphere 索引支援查詢在一個類地球的球面上進行幾何計算。 索引支援以GeoJSON物件或者普通座標對的方式儲存資料。
MongoDB的 2d 索引支援以普通座標對的方式儲存資料，用於MongoDB2.2版及以前
haystack索引是一個被特殊優化過的索引，用於返回小區域結果。對於那些使用球面幾何的查詢而言， 2dsphere 會是一個更好的選擇。
提供了對地理索引更深層次本質的闡釋。這份材料對於普通操作者不是必須的，但是對於正在排除障礙或者想要更深入理解的使用者也許有點幫助。
參見
二.示例
建立places集合，來存放地點， loc欄位用來存放地區資料GeoJSON Point。
db.places.insert(
{
loc : { type: "Point", coordinates: [ -73.97, 40.77 ] },
name: "Central Park",
category : "Parks"
}
)
db.places.insert(
{
loc : { type: "Point", coordinates: [ -73.88, 40.78 ] },
name: "La Guardia Airport",
category : "Airport"
}
)建立索引
db.places.ensureIndex( { loc : "2dsphere" } )
引數不是1或-1，為2dsphere。還可以建立組合索引。
db.places.ensureIndex( { loc : "2dsphere" , category : -1, name: 1 } )
3. 查詢
$geometry表示查詢的幾何圖片.
3.1 查詢多邊形範圍的值
type表示型別：polygon 多邊形
db.places.find( { loc :
{ $geoWithin :
{ $geometry :
{ type : "Polygon" ,
coordinates : [ [
[ 0 , 0 ] ,
[ 3 , 6 ] ,
[ 6 , 1 ] ,
[ 0 , 0 ]
] ]
} } } } )3.2 查詢附近的值
使用$near來查詢附近的地點。
db.places.find( { loc :
{ $near :
{ $geometry :
{ type : "Point" ,
coordinates : [ <longitude> , <latitude> ] } ,
$maxDistance : <distance in meters>
} } } )3.3 查詢圓形內的值
查詢圓時，需要指定圓心， 半徑。
db.places.find( { loc :
{ $geoWithin :
{ $centerSphere :
[ [ -88 , 30 ] , 10 ]
} } } )二.專案中springMVC中是用mongoDb查詢範圍得點
2.1建立索引
/deliver資料
deliver:{
"deliverArea": [
{
"area": [
{
"district": "叢臺區",
"location": {
"lat": 36.613143702791,
"lng": 114.50521301419
},
"street": "朝陽路",
"street_number": "5號"
},
{
"district": "叢臺區",
"location": {
"lat": 36.612694686043,
"lng": 114.50516800908
},
"street": "朝陽路",
"street_number": "5號"
},
{
"district": "叢臺區",
"location": {
"lat": 36.612744657392,
"lng": 114.50573403138
},
"street": "朝陽路",
"street_number": "5號"
},
{
"district": "叢臺區",
"location": {
"lat": 36.61310669522,
"lng": 114.50577903649
},
"street": "朝陽路",
"street_number": "14號"
}
]
}
],
"deliverId": "D011122"
}db.deliver.ensureIndex({"deliverArea.area.location":"2dsphere"})
2.2查詢命令
//mongoDB shell
db.deliver.aggregate([
{
$geoNear: {
near: { type: "Point", coordinates: [ 114.495539 , 36.597626 ] },
distanceField: "deliverArea.area.location",
maxDistance: 10,
num: 5,
spherical: true
}
}
])/spingMvc 使用Aggregation
Point location = new Point(114.495539 , 36.597626);
NearQuery query = NearQuery.near(location).maxDistance(new Distance(distance, Metrics.MILES)).num(5).spherical(true);
Aggregation aggregation = newAggregation( geoNear(query,"deliver") );
AggregationResults<Deliver> results = mongoTemplate.aggregate(aggregation,"deliver",Deliver.class);
//spring 使用MongoOperations
Point location = new Point(-73.99171, 40.738868);
NearQuery query = NearQuery.near(location).maxDistance(new Distance(10, Metrics.MILES));
GeoResults<Restaurant> = operations.geoNear(query, Restaurant.class);其中需要注意的是 maxDistance(new Distance(10, Metrics.MILES));表示的是英里，可以指定為KM或者單位換算