如何查找给定位置附近的位置

Question

我正在尝试使用 Python3 为给定的纬度和经度创建一个具有一定距离（或半径）的边界框（或圆）。

我已经完成了这个问题的先前解决方案，但我对它的工作原理有些怀疑。有一些变量，如 halfsideinKm 和一些 degree to radian 和 radian to degree 转换，我无法理解这些转换是什么以及它是如何工作的。

Given lat and long finding binding box

Geocoding calculate bounding box

我有一个数据库集合 Locations（在 MongoDB 中），其中包含经纬度。

我的要求是，如果我输入纬度和经度，我想拥有位于边界框区域内（距离为 20 公里）的地点列表（来自我的 mongodb）。

谁能为我提供这个问题的解决方案或解释这些代码是如何工作的？

这可以使用geopy 实现吗？（因为它说明了大圆距离计算）

数据库值

{
  "place_id":"151142295",
  "osm_type":"relation",
  "osm_id":"65606",
  "lat":"51.5073219",
  "lon":"-0.1276474",
  "display_name":"London, Greater London, England, United Kingdom",
  "class":"place",
  "type":"city",
  "importance":0.9754895765402
},
{
  "place_id":"4566287",
  "osm_type":"node",
  "osm_id":"485248691",
  "lat":"42.988097",
  "lon":"-81.2460295",
  "display_name":"London, Ontario, Canada",
  "class":"place",
  "type":"city",
  "importance":0.6515723047601
}

（只是数据如何存储在我的数据库中的示例）

Answer 1

如果您打算在 MongoDB 中使用地理空间查询，您必须做的“第一”件事是更改存储数据的方式。您可以选择旧坐标对或 GeoJSON 格式。但是您当前在单独的字段中使用“lat”和“long”以及作为“strings”的存储将不起作用。

这是为您的集合编写的架构修复程序，为 mongo shell 编写，因为这应该是一次性操作。我建议使用 GeoJSON，因为它通常与相当多的库兼容，并且返回的所有距离都以公里而不是弧度为单位。

var bulk = db.collection.initializeUnorderedBulkOp(),
    count = 0;

db.collection.find().forEach(function(doc) {
   bulk.find({ "_id": doc._id }).updateOne({
       "$set": {
           "location": {
               "type": "Point",
               "coordinates": [parseFloat(doc.lon),parseFloat(doc.lat)]
           }        
       },
       "$unset": { "lat": "", "lon": "" }
   });
   count++;

   if ( count % 1000 == 0 ) {
       bulk.execute();
       bulk = db.collection.initializeUnorderedBulkOp();
   }
});

if ( count % 1000 !=0 )
   bulk.execute();

现在数据已固定并与索引兼容，请创建索引。对 GeoJSON 数据有意义的是 "2sphere" 索引：

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

现在您可以查询了。坚持使用 shell，因为 python 语法是相同的，我不知道你的库调用：

db.collection.find({
    "location": {
        "$nearSphere": {
            "$geometry": {
                "type": "Point",
                "coordinates": [lon,lat]
            },
            "$maxDistance": distance
        }
    }
})

此查询使用$nearSphere，它将根据地球曲率正确计算距离，非常适合实际位置数据。您的三个变量是坐标数组中的“经度”、“纬度”（按此顺序）和$maxDistance 下的“距离”，您想在该半径范围内查找事物。

一旦您的数据合适并且必需地理空间索引到位，这是一个非常简单的查询过程。

您的客户端无需进行繁琐的计算，因为所有工作都由服务器完成。

相关文档部分的链接都包含在内，供您参考。阅读它们并了解有关使用 MongoDB 进行地理空间查询的更多信息。