地理空间搜索
概述
在本指南中,您可以学习如何使用地理空间数据、数据格式、索引和查询。
地理空间数据表示地球表面上的地理位置。
地理空间数据的例子包括
电影院的位置
国家的边界
自行车骑行路线
纽约市的狗运动区域
图上的点
地理空间数据格式
MongoDB 中的所有地理空间数据均存储在以下格式之一
GeoJSON,一种表示地球类球体上地理空间数据的格式。
旧坐标对,一种表示欧几里得平面上地理空间数据的格式。
GeoJSON
使用 GeoJSON 存储表示地球类球体上地理空间信息的数据。GeoJSON 由一个或多个位置和一个类型组成。
位置
位置表示单个位置,在代码中以包含以下值的数组形式存在
第一个位置为经度(必需)
第二个位置为纬度(必需)
第三个位置为海拔(可选)
以下为纽约市纽约的MongoDB总部位置
GeoJson.Position(-73.986805, 40.7620853)
或者,您可以使用GeoJson.Geographic()
方法构建坐标对。
GeoJson.Geographic(-73.986805, 40.7620853)
重要
经度后跟纬度
GeoJSON以经度在前、纬度在后的顺序排列坐标。请确保检查您正在使用的任何其他工具使用的格式,因为许多流行的工具(如OpenStreetMap和Google Maps)的坐标顺序是纬度在前、经度在后。
类型
您的GeoJSON对象类型决定了它所表示的几何形状。几何形状由位置组成。
以下是一些常见的GeoJSON类型以及如何使用位置指定它们
点
:单个位置。以下点
代表MongoDB总部的位置GeoJson.Point(GeoJson.Position(-73.986805, 40.7620853)) 线字符串
:由两个或更多位置组成的数组,形成一系列线段。一个线字符串
可以表示路径、路线、边界或任何其他线性地理空间数据。以下线字符串
代表中国长城的一段GeoJson.LineString ( GeoJson.Position(116.572, 40.430), GeoJson.Position(116.570, 40.434), GeoJson.Position(116.567, 40.436), GeoJson.Position(116.566, 40.441) ) 多边形
:由位置组成的数组,其中第一个和最后一个位置相同,并包围一些空间。以下多边形
大致代表梵蒂冈城内的土地GeoJson.Polygon ( GeoJson.Position(12.446086, 41.901977), GeoJson.Position(12.457952, 41.901559), GeoJson.Position(12.455375, 41.907351), GeoJson.Position(12.449863, 41.905186), GeoJson.Position(12.446086, 41.901977) }
要了解MongoDB中可用的GeoJSON类型,请参阅GeoJSON手册条目.
有关GeoJSON格式的更多信息,请参阅官方IETF规范。
旧版坐标对
使用旧版坐标对存储表示二维平面上地理空间信息的数据。
旧版坐标对由一个包含两个值的数组表示,其中第一个值表示x
轴值,第二个值表示y
轴值。
有关旧版坐标对的更多信息,请参阅MongoDB服务器手册中关于旧版坐标对的页面。
地理空间索引
要启用对地理空间数据的查询,您必须创建与数据格式相对应的索引。以下索引类型可启用地理空间查询
2dsphere
,用于GeoJSON数据2d
,用于旧版坐标对
有关如何创建地理空间索引的更多信息,请参阅索引指南中的地理空间索引部分。
查询运算符
要查询地理空间数据,请使用以下查询运算符之一
$near
$geoWithin
$nearSphere
$geoIntersects
(需要2dsphere索引)
当使用$near
运算符时,您可以指定以下距离运算符
$minDistance
$maxDistance
当使用$geoWithin
运算符时,您可以指定以下形状运算符
$box
$polygon
$center
$centerSphere
有关地理空间查询运算符的更多信息,请参阅服务器手册中的地理空间查询运算符。
示例
以下示例使用MongoDB Atlas样本数据集。要获取此样本数据集,请参阅快速入门。
示例使用样本数据集中的theaters
集合中的sample_mflix
数据库。该theaters
集合在location.geo
字段上具有2dsphere
索引。
基于邻近度的查询
以下示例查询具有位于纽约市纽约州MongoDB总部1000米范围内的location.geo
字段值的文档。结果按从近到远返回。
// Point representation of the MongoDB Headquarters var point = GeoJson.Point(GeoJson.Position(-73.986805, 40.7620853)); // Specifies a maxDistance of 1000 meters and a minDistance of 0 meters var filter = Builders<Theater>.Filter.Near(m => m.Location.Geo, point, 1000.0, 0.0); // Only fetches the _id and theaterId fields var projection = Builders<Theater>.Projection.Include("theaterId"); var results = collection.Find(filter).Project(projection);
前面示例的结果包含以下文档
{ "_id" : ObjectId("59a47287cfa9a3a73e51e8e2"), "theaterId" : 1908 } { "_id" : ObjectId("59a47286cfa9a3a73e51e838"), "theaterId" : 1448 }
基于多边形的查询
以下示例查询具有位于曼哈顿边界内的location.geo
字段值的文档。
// Polygon representation of Manhattan var polygon = GeoJson.Polygon ( GeoJson.Position(-73.925492, 40.877410), GeoJson.Position(-73.910372, 40.872366), GeoJson.Position(-73.935127, 40.834020), GeoJson.Position(-73.929049, 40.798569), GeoJson.Position(-73.976485, 40.711432), GeoJson.Position(-74.015747, 40.701229), GeoJson.Position(-74.018859, 40.708367), GeoJson.Position(-74.008007, 40.754307), GeoJson.Position(-73.925492, 40.877410) ); var filter = Builders<Theater>.Filter.GeoWithin(m => m.Location.Geo, polygon); // Only fetches the _id and theaterId fields var projection = Builders<Theater>.Projection.Include("theaterId"); var results = collection.Find(filter).Project(projection);
前面示例的结果包含以下文档
{ "_id" : ObjectId("59a47287cfa9a3a73e51e8e2"), "theaterId" : 1908 } { "_id" : ObjectId("59a47287cfa9a3a73e51eccb"), "theaterId" : 835 } { "_id" : ObjectId("59a47286cfa9a3a73e51e838"), "theaterId" : 1448 } { "_id" : ObjectId("59a47286cfa9a3a73e51e744"), "theaterId" : 1028 } { "_id" : ObjectId("59a47287cfa9a3a73e51ebe1"), "theaterId" : 609 } { "_id" : ObjectId("59a47287cfa9a3a73e51e8ed"), "theaterId" : 1906 } { "_id" : ObjectId("59a47287cfa9a3a73e51e87d"), "theaterId" : 1531 } { "_id" : ObjectId("59a47287cfa9a3a73e51eb63"), "theaterId" : 482 }
其他资源
有关使用地理空间数据的更多信息,请参阅地理空间数据的手册条目。
有关支持的GeoJSON类型的更多信息,请参阅GeoJSON的手册条目。
有关地理空间查询运算符的更多信息,请参阅地理空间查询的手册条目。