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接下來我們開始介紹mongodb的解決方案蚕键。mongodb也是早些年“快的”的解決方案你画。

地理空間數(shù)據(jù)

在MongoDB中沟娱，可以將地理空間數(shù)據(jù)存儲為 GeoJSON對象 或 傳統(tǒng)坐標(biāo)對 械巡。

GeoJSON對象

要計算類球體上的幾何體七婴，位置數(shù)據(jù)應(yīng)存儲為GeoJSON對象乳怎。

要指定GeoJSON數(shù)據(jù)彩郊，請使用嵌入式文檔：

• type：指定GeoJSON對象類型
• coordinates：指定對象的坐標(biāo)。

<field>: { type: <GeoJSON type> , coordinates: <coordinates> }

如：

location: {
      type: "Point",
      coordinates: [-73.856077, 40.848447]
}

GeoJSON對象在MongoDB地理空間查詢在球體上計算蚪缀，使用WGS84參考系統(tǒng)對GeoJSON對象進(jìn)行地理空間查詢秫逝。

傳統(tǒng)坐標(biāo)對

要計算歐幾里得平面上的距離，位置數(shù)據(jù)應(yīng)存儲為傳統(tǒng)坐標(biāo)對询枚，并使用2d索引违帆。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GeoJSON Point類型后，并通過2dsphere索引后傳統(tǒng)坐標(biāo)對也支持球面曲面計算金蜀。

要將數(shù)據(jù)指定為傳統(tǒng)坐標(biāo)對刷后，也有兩種數(shù)據(jù)格式可以使用，數(shù)組 或 嵌入式文檔 渊抄。 官方推薦首先使用 數(shù)組尝胆。

數(shù)組方式（首選）：

<field>:[<longitude>, <latitude>]

嵌入式文檔方式：

<field>:{<field1>:<longitude>, <field2>:<latitude>}

• 有效經(jīng)度值介于-180和180。
• 有效的緯度值介于-90和90护桦。

注意：為什么要說這個經(jīng)緯度的有效值呢含衔，因為mongodb不僅僅是對地球的經(jīng)緯系統(tǒng)支持，也支持其他的平面坐標(biāo)系。如果使用緯度和經(jīng)度坐標(biāo)必須使用 longitude（經(jīng)度）在前贪染，latitude（緯度）在后的順序缓呛。

地理空間索引

在MongoDB中，地理數(shù)據(jù)相關(guān)的索引有兩種 2dsphere 和 2d杭隙。地球狀球體計算幾何的查詢應(yīng)使用 2dsphere 索引哟绊。 2d 索引在二維平面上使用存儲為點(diǎn)的數(shù)據(jù)的索引。該 2d 索引適用于MongoDB 2.2及更早版本中使用的傳統(tǒng)坐標(biāo)對寺渗。

當(dāng)然通過將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GeoJSON Point類型匿情，MongoDB通過2dsphere索引支持傳統(tǒng)坐標(biāo)對上的球面曲面計算。所以 GeoJSON對象 比 傳統(tǒng)坐標(biāo)對 更加強(qiáng)大復(fù)雜信殊，但是 傳統(tǒng)坐標(biāo)對 也是支持 2dsphere

兩種索引的方式雖然不同炬称，不過，只要坐標(biāo)跨度不太大（比如幾百幾千公里）涡拘，這兩個索引計算出的距離相差幾乎可以忽略不計玲躯。

1. 2dsphere

2dsphere索引支持在地球球上計算幾何的查詢。

db.collection.createIndex({ <location field>: "2dsphere" })

2. 2d

2d索引支持在二維平面上計算幾何的查詢 鳄乏。盡管索引可以支持 $nearSphere 在球體上計算的查詢跷车，但如果可能的話，請使用 2dsphere 索引進(jìn)行球形查詢橱野。

db.collection.createIndex({ <location field> : "2d" })

其中 <location field> 的值是 GeoJSON對象 或 傳統(tǒng)坐標(biāo)對 的字段朽缴。

地理空間查詢運(yùn)算符

MongoDB提供了以下地理空間查詢操作符：

其中 $geoNear 包含 $match，$sort和$limit參數(shù)奕扣。輸出文件包含一個額外的距離字段薪鹦，并可包含位置標(biāo)識符字段。

下表列出了每個地理空間操作使用的地理空間查詢運(yùn)算符：

示例

GeoJSON對象數(shù)據(jù)

創(chuàng)建集合-插入數(shù)據(jù)-建立索引

#創(chuàng)建集合
db.createCollection("places")
#插入數(shù)據(jù)
db.places.insert({
    name: "Central Park",
   location: { type: "Point", coordinates: [ -73.97, 40.77 ] },
   category: "Parks"
} );
db.places.insert({
   name: "Sara D. Roosevelt Park",
   location: { type: "Point", coordinates: [ -73.9928, 40.7193 ] },
   category: "Parks"
} );
db.places.insert({
   name: "Polo Grounds",
   location: { type: "Point", coordinates: [ -73.9375, 40.8303 ] },
   category: "Stadiums"
} );
#在location字段上創(chuàng)建索引
db.places.createIndex( { location: "2dsphere" } )

以下查詢使用$near操作返回距離指定GeoJSON至少1000米且最遠(yuǎn)5000米的數(shù)據(jù)，并按從最近到最遠(yuǎn)的順序排序：

db.places.find(
   {
     location:
       { $near:
          {
            $geometry: { type: "Point",  coordinates: [ -73.9667, 40.78 ] },
            $minDistance: 1000,
            $maxDistance: 5000
          }
       }
   }
)

以下查詢使用$geoNear命令查詢并過濾 { category: "Parks" } 相匹配的數(shù)據(jù)跛梗，按照距離指定的GeoJSON最近的順序排序

db.runCommand(
   {
     geoNear: "places",
     near: { type: "Point", coordinates: [ -73.9667, 40.78 ] },
     spherical: true,
     query: { category: "Parks" }
   }
)

傳統(tǒng)坐標(biāo)對數(shù)據(jù)

創(chuàng)建集合-插入數(shù)據(jù)-建立索引

db.createCollection("location")
db.location.save( {_id: "A", position: [0.1, -0.1]} )
db.location.save( {_id: "B", position: [1.0, 1.0]} )
db.location.save( {_id: "C", position: [0.5, 0.5]} )
db.location.save( {_id: "D", position: [-0.5, -0.5]} )
db.location.ensureIndex( {position: "2d"} )

查詢point(0,0),半徑0.7附近的點(diǎn)

db.location.find( {position: { $near: [0,0], $maxDistance: 0.7  } } )

查詢[0.25, 0.25], [1.0,1.0]區(qū)域附近的點(diǎn)

db.location.find( {position: { $geoWithin: { $box: [ [0.25, 0.25], [1.0,1.0] ] } } } )

參考 mongodb官方文檔

到此mongodb地理數(shù)據(jù)支持的基礎(chǔ)知識已經(jīng)介紹完寻馏，請看下篇實戰(zhàn)篇，我們還是會生成600w調(diào)數(shù)據(jù)mongodb方案進(jìn)行測試核偿。

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