4.4 地理空间索引

在移动互联网时代，基于地理位置的检索（LBS）功能几乎是所有应用系统的标配。

MongoDB为地理空间检索提供了非常方便的功能。地理空间索引（2dsphere index）就是专门用于实现位置检索的一种特殊索引。

下面来看一个案例。

在生活节奏逐渐加快的今天，我们已经习惯了使用在线订餐的APP。在挑选外卖商家时，除了餐食的口味、评价、优惠力度，还有一个几乎所有人都要考虑的因素，就是距离。因此，在订餐APP上呈现的商家检索通常都会有地理位置的限制，例如仅查询5千米内的商家。

那么，通过MongoDB如何实现“查询附近商家”这种功能呢？

首先，假设商家的数据模型如下：

location字段是一个内嵌型文档，用于表明商家的地理位置，其中的type表示这是地图上的一个点，coordinates则是经纬度。

接着，创建一个2dsphere索引，代码如下：

最后，执行查询，实现检索附近5千米内的商家，代码如下：

这里使用了$near查询操作符，用于实现附近商家的检索，返回数据结果会按距离排序。

其中，$geometry操作符用于指定一个GeoJSON格式的地理空间对象，type=Point表示地理坐标点，coordinates则是用户当前所在的经纬度位置；$maxDistance限定了最大距离，单位是米。

综上所述，MongoDB实现地理空间检索需考虑的因素如下：

● 地理空间对象的存储，如location（地理位置）。

● 创建地理空间索引。

● 使用合适的地理位置操作符实现检索。

除此之外，MongoDB还可以实现一些更为强大的地理空间计算，比如区域的交集等。而地理空间对象也不局限于位置点（location point），具体类型由GeoJSON对象定义。

注意：

（1）MongoDB的地理空间检索基于WGS84坐标系，在与一些地图平台集成时需要注意转换，如GCJ-02（火星坐标系）、BD-09（百度中国坐标系）等。

（2）MongoDB 4.0版本之后，near可以用于分片集合（sharded collection），而在此版本之前可以使用geoNear聚合操作来代替。