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地理空间搜索

本页内容

  • 概述
  • 存储地理空间数据
  • GeoJSON
  • 旧坐标对
  • 地理空间索引
  • 2dsphere
  • 2d
  • 地理空间查询
  • 查询操作符
  • 基于邻近度的查询示例
  • 在范围内查询示例
  • 附加信息
  • API 文档

概述

在本指南中，您可以学习如何使用Rust驱动程序搜索地理空间数据。地理空间数据表示地球表面或欧几里得平面上地理位置。

地理空间数据的示例包括

  • 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

本指南包括以下部分

  • 存储地理空间数据描述了您可以使用的数据格式来表示地理空间数据

  • 地理空间索引描述了如何在存储地理空间数据的字段上创建索引

  • 地理空间查询描述了如何查询存储在索引字段中的地理空间数据

  • 附加信息提供了本指南中提到的类型和方法的相关资源和API文档链接

存储地理空间数据

MongoDB中所有地理空间数据都存储在以下格式之一中

  • GeoJSON，一种在类似地球的球体上表示地理空间数据的格式

  • 旧坐标对，一种在欧几里得平面上表示地理空间数据的格式

GeoJSON

使用GeoJSON来存储表示地球类似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

位置表示地球上的一个单一地点，并在代码中以包含以下值的数组存在

  • 第一个位置是经度

  • 第二个位置是纬度

以下代码表示纽约市纽约的MongoDB总部位置

let coords = vec! [-73.986805, 40.7620853];

重要

经度后纬度

GeoJSON将坐标顺序为经度首先，然后是纬度。这与通常将纬度首先列出、经度其次的地理坐标系统惯例相冲突。请确保您重新格式化坐标以符合GeoJSON标准。

类型

您的GeoJSON对象的类型决定了它表示的几何形状。几何形状由位置组成。

以下列表描述了常见的GeoJSON类型以及如何使用位置指定它们

  • Point：单个位置。例如，以下Point代表MongoDB总部的位置

    let point = doc! {"name": "MongoDB HQ", "location": doc! {
            "type": "Point",
            "coordinates": vec! [-73.986805, 40.7620853],
        }
    };

  • LineString：由两个或更多位置组成的数组，形成一系列线段。一个LineString可以表示路径、路线、边界或其他线性地理数据。例如，以下LineString代表中国长城的一部分：

    let line = doc! {"name": "Great Wall of China", "location": doc! {
            "type": "LineString",
            "coordinates": vec! [
                vec! [116.572, 40.430],
                vec! [116.570, 40.434],
                vec! [116.567, 40.436],
                vec! [116.566, 40.441]
            ],
        }
    };

  • Polygon：一个位置数组，其中第一个和最后一个位置相同，包围一定的空间。例如，以下Polygon代表梵蒂冈城内的土地：

    let polygon = doc! {"name": "Vatican City", "location": doc! {
        "type": "Polygon",
        "coordinates": vec![
            vec! [
                vec! [12.458, 41.906],
                vec! [12.458, 41.901],
                vec! [12.450, 41.901],
                vec! [12.450, 41.906],
                vec! [12.458, 41.906],
                ]
            ],
        }
    };

要了解您可以在MongoDB中使用哪些GeoJSON类型，请参阅服务器手册中的GeoJSON页面。

旧坐标对

使用旧坐标对来表示二维欧几里得平面上的地理空间数据。

以下代码指定了一个旧坐标对，表示华盛顿特区的位置。

let capital = vec! [-77.0369, 38.9072];

要了解更多关于旧坐标对的信息，请参阅服务器手册中的旧坐标对。

地理空间索引

在查询地理空间数据之前，您必须创建一个与数据格式相对应的索引。以下索引类型支持地理空间查询：

  • 2dsphere 用于 GeoJSON 数据

  • 2d 用于旧坐标对

以下关于 2dsphere 和 2d 索引的部分包含使用 theaters 集合的代码示例，该集合来自 Atlas 样例数据中的 sample_mflix 数据库。

提示

要了解更多关于创建索引的信息，请参阅索引 指南。

有关导入 Atlas 样例数据的说明，请参阅加载样本数据 页面。

2dsphere

要查询存储在GeoJSON格式的数据，请将包含type和coordinates字段的字段添加到2dsphere索引中。以下示例在location.geo字段上创建了一个2dsphere索引

let index = IndexModel::builder()
    .keys(doc! { "location.geo": "2dsphere" })
    .build();
let idx = my_coll.create_index(index).await?;
println!("Created index:\n{}", idx.index_name);
Created index:
location.geo_"2dsphere"

2d

要查询存储为旧坐标对的旧数据，请将包含旧坐标对的字段添加到2d索引中。以下示例在location.geo.coordinates字段上创建了一个2d索引

let index = IndexModel::builder()
    .keys(doc! { "location.geo.coordinates": "2d" })
    .build();
let idx = my_coll.create_index(index).await?;
println!("Created index:\n{}", idx.index_name);
Created index:
location.geo.coordinates_"2d"

地理空间查询

在字段上创建2dsphere或2d索引后，您可以执行访问这些字段的地理空间查询。

要查询地理空间数据，请创建一个包含字段名和地理空间查询操作符的查询过滤器。您可以指定某些地理空间查询操作符的选项以限制返回的文档。

以下关于地理空间查询的部分包括使用Atlas样本数据中的sample_mflix数据库中的theaters集合的代码示例。假设theaters集合在location.geo字段上有一个2dsphere索引。

提示

有关查询数据的更多信息，请参阅指定查询指南。

有关导入 Atlas 样例数据的说明，请参阅加载样本数据 页面。

查询运算符

要查询你的地理空间数据，请使用以下查询运算符

  • $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

提示

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。

邻近查询示例

以下示例查询在纽约市纽约的MongoDB总部1000米范围内的location.geo字段存储位置的文档。代码按距离MongoDB总部的顺序返回文档。

let mongodb = vec! [-73.986805, 40.7620853];
let query = doc! {"location.geo": 
    doc! { "$near": {
        "$geometry": {
            "type": "Point", "coordinates": mongodb,
            },
        "$maxDistance": 1000,
        }
    }
};
let mut cursor = my_coll.find(query).await?;
while let Some(doc) = cursor.try_next().await? {
    println!("{}", doc);
}
{ "_id":{...},"theaterId":1908,"location":{"address":{...},"geo":{"type":"Point","coordinates":[-73.983487,40.76078] } } }
{ "_id":{...},"theaterId":1448,"location":{"address":{...},"geo":{"type":"Point","coordinates":[-73.982094,40.769882] } } }

范围查询示例

以下示例查询在location.geo字段存储位置的文档位于芝加哥区域内。示例创建了一个名为chicago的向量，该向量存储了四个坐标，代表地理搜索区域的边界。

let chicago = doc! {
    "type": "Polygon",
    "coordinates": vec![
        vec![
            vec![-87.851, 41.976],
            vec![-87.851, 41.653],
            vec![-87.651, 41.653],
            vec![-87.651, 41.976],
            vec![-87.851, 41.976],
        ]
    ]
};
let query = doc! {"location.geo":
    doc! { "$geoWithin": { "$geometry": chicago }}
};
let mut cursor = my_coll.find(query).await?;
while let Some(doc) = cursor.try_next().await? {
    println!("{}", doc);
}
{ "_id":{...},"theaterId":322,"location":{"address":{...},"geo":{ "type":"Point","coordinates":[-87.849403, 41.90707] } } }
{ "_id":{...},"theaterId":2960,"location":{"address":{...},"geo":{ "type":"Point","coordinates":[-87.811262, 41.847938] } } }
{ "_id":{...},"theaterId":323,"location":{"address":{...},"geo":{ "type":"Point","coordinates":[-87.653557, 41.912025] } } }
{ "_id":{...},"theaterId":320,"location":{"address":{...},"geo":{ "type":"Point","coordinates":[-87.805817, 41.847572] } } }
{ "_id":{...},"theaterId":814,"location":{"address":{...},"geo":{ "type":"Point","coordinates":[-87.670631, 41.919514] } } }

附加信息

要了解更多关于查找操作的信息，请参阅检索数据指南。

要了解更多关于处理地理空间数据的信息，请参阅以下服务器手册页面

API 文档

要了解更多关于本指南中提到的方法和类型的信息，请参阅以下API文档

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