地理空间查询是否适用于数组？ ($geoWithin, $geoIntersects)答案

【问题标题】：Do geospatial queries work on arrays? ( $geoWithin, $geoIntersects )地理空间查询是否适用于数组？ ($geoWithin, $geoIntersects)
【发布时间】：2015-12-12 10:29:26
【问题描述】：

我将以下文档存储在 MongoDB 3.0.5 中

{
    "_id" : ObjectId("55f3a6ae0907233b5e9e7da0"),
    "user" : {
        "id" : "2d5b093ec8a3",
        "regions" : [ 
            {
                "id" : NumberLong(1442365443852),
                "name" : "penta",
                "type" : "Polygon",
                "center" : {
                    "lat" : -12.1254159880008100,
                    "lng" : -77.0316830277442930
                },
                "zoom" : 17.0000000000000000,
                "coordinates" : [ 
                    [ 
                        -77.0322804898023610, 
                        -12.1271067552781560
                    ], 
                    [ 
                        -77.0336792618036270, 
                        -12.1255133434450870
                    ], 
                    [ 
                        -77.0326449349522590, 
                        -12.1239143495252150
                    ], 
                    [ 
                        -77.0300991833209990, 
                        -12.1238251884504540
                    ], 
                    [ 
                        -77.0299865305423740, 
                        -12.1262000752832540
                    ], 
                    [ 
                        -77.0322804898023610, 
                        -12.1271067552781560
                    ]
                ]
            }, 
            {
                "id" : NumberLong(1442366496200),
                "name" : "triangle",
                "type" : "Polygon",
                "center" : {
                    "lat" : -12.1254749913046230,
                    "lng" : -77.0316598936915400
                },
                "zoom" : 17.0000000000000000,
                "coordinates" : [ 
                    [ 
                        -77.0313568040728570, 
                        -12.1266573492018090
                    ], 
                    [ 
                        -77.0325788855552670, 
                        -12.1246968022373030
                    ], 
                    [ 
                        -77.0300653204321860, 
                        -12.1246233756874440
                    ], 
                    [ 
                        -77.0313568040728570, 
                        -12.1266573492018090
                    ]
                ]
            }
        ]
    }
}

表示存储为多边形的谷歌地图区域数组。我正在尝试用几种替代方法来查询它们，但似乎都没有，所以我想知道地理空间 MongoDB 查询是否适用于数组。

我的 Java 代码是：DBCursor docs = getCollection().find(search);

当几何上我期望匹配时，以下所有 6 个“搜索”查询均不返回任何结果：

{ "user.regions" : { "$geoIntersects" : { "$geometry" : { "type" : "Polygon" , "coordinates" : [ [ [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545] , [ - 77.03457042574883，-12.123750122669545]，[-77.03457042574883，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.123750122669545]]]}}}}
LI>
{ "user.regions.0" : { "$geoIntersects" : { "$geometry" : { "type" : "Polygon" , "coordinates" : [ [ [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545] , [-77.03457042574883，-12.123750122669545]，[-77.03457042574883，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.123750122669545]]]}}}}
LI>
{ "user.regions.0.center" : { "$geoIntersects" : { "$geometry" : { "type" : "Polygon" , "coordinates" : [ [ [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545 ]，[-77.03457042574883，-12.123750122669545]，[-77.03457042574883，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.123750122669545]]]}}}}
LI>
{ "user.regions" : { "$geoWithin" : { "$geometry" : { "type" : "Polygon" , "coordinates" : [ [ [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545] , [ - 77.03457042574883，-12.123750122669545]，[-77.03457042574883，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.123750122669545]]]}}}}
LI>
{ "user.regions.0" : { "$geoWithin" : { "$geometry" : { "type" : "Polygon" , "coordinates" : [ [ [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545] , [-77.03457042574883，-12.123750122669545]，[-77.03457042574883，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.123750122669545]]]}}}}
LI>
{ "user.regions.0.center" : { "$geoWithin" : { "$geometry" : { "type" : "Polygon" , "coordinates" : [ [ [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545 ]，[-77.03457042574883，-12.123750122669545]，[-77.03457042574883，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.12736341792724]，[-77.02877718955278，-12.123750122669545]]]}}}}
LI>

我认为我尊重 MongoDB 中的 long/lat 顺序，我在我的多边形中重复结束点，我添加了 type="Polygon" 并且在中心点的情况下它位于 lat/lng 参数下。但没有结果。

我没有创建任何索引，我认为我匹配参数 geoWithin (http://docs.mongodb.org/manual/reference/operator/query/geoWithin/) 和 geoIntercepts (http://docs.mongodb.org/manual/reference/operator/query/geoIntersects/) 的语法

{
   <location field>: {
      $geoWithin: {
         $geometry: {
            type: <"Polygon" or "MultiPolygon"> ,
            coordinates: [ <coordinates> ]
         }
      }
   }
}

{
  <location field>: {
     $geoIntersects: {
        $geometry: {
           type: "<GeoJSON object type>" ,
           coordinates: [ <coordinates> ]
        }
     }
  }
}

关于“位置字段”，我按照此处所述的数组说明进行操作http://docs.mongodb.org/manual/tutorial/query-documents/

但是没有什么能让查询得到任何结果。我用谷歌搜索了同样的案例，我只能从 2013 年找到这个未解决的问题：How do I perform a find using $geoIntersects / 2dsphere in an array subfield?

所以，除非我犯了一个常见错误，否则我想知道是否可以对数组参数进行地理空间查询？

有什么建议吗？

谢谢

【问题讨论】：

我尝试的另一件事是将我的用例视为此处定义的 GeometryCollection docs.mongodb.org/manual/reference/geojson/…，将 type: "GeometryCollection" 参数添加到我的用户参数并按几何图形更改区域。没有索引。通过使用位置字段 user.geometries 再次查询没有结果。

标签： mongodb mongodb-query geospatial

【解决方案1】：

这是要回答的是和否的问题之一，因为支持数组来匹配结果，但考虑到对如何完成匹配的限制，它也可能不是您真正想要的。

您需要在此处进行的显着更改是对象本身并未以 MongoDB 将识别它们的方式定义为您当前已形成它们。有两种索引和通用查找形式，或者使用旧坐标对（它只是一个 x,y 点），或者使用支持的 GeoJSON 对象作为GeoJSON。您的问题是您的“伪”GeoJSON 格式并不真正符合规范，并且您正在尝试直接访问“坐标”，您需要像这样的顶级对象：

{
    "regions": [
        {
            "name": "penta",
            "geometry": {
                "type": "Polygon",
                "coordinates": [[
                    [ 
                        -77.0322804898023610, 
                        -12.1271067552781560
                    ], 
                    [ 
                        -77.0336792618036270, 
                        -12.1255133434450870
                    ], 
                    [ 
                        -77.0326449349522590, 
                        -12.1239143495252150
                    ], 
                    [ 
                        -77.0300991833209990, 
                        -12.1238251884504540
                    ], 
                    [ 
                        -77.0299865305423740, 
                        -12.1262000752832540
                    ], 
                    [ 
                        -77.0322804898023610, 
                        -12.1271067552781560
                    ]
                ]]
            }
        },
        {
            "name": "triangle",
            "geometry": {
                "type": "Polygon",
                "coordinates": [[
                    [ 
                        -77.0313568040728570, 
                        -12.1266573492018090
                    ], 
                    [ 
                        -77.0325788855552670, 
                        -12.1246968022373030
                    ], 
                    [ 
                        -77.0300653204321860, 
                        -12.1246233756874440
                    ], 
                    [ 
                        -77.0313568040728570, 
                        -12.1266573492018090
                    ]
                ]]
            }
        }
    ]
}

这样可以将 GeoJSON 部分抽象为格式良好并与不属于规范的其他元数据分开。理想情况下，您也可以编制索引，尽管 $geoWithin 或 $geoIntersects 不需要，但它肯定会有所帮助：

db.regions.createIndex({ "regions.geometry": "2dsphere" })

在数组元素中定义 GeoJSON 定义的完整路径。

然后查询正常工作：

db.regions.find({
    "regions.geometry" : { 
        "$geoIntersects" : { 
            "$geometry" : { 
                "type" : "Polygon" , 
                "coordinates" : [[
                    [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545],
                    [ -77.03457042574883 , -12.123750122669545],
                    [ -77.03457042574883 , -12.12736341792724],
                    [ -77.02877718955278 , -12.12736341792724], 
                    [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545]
                ]]
            }
        }
    }
})

与上面的文档匹配。但是当然数组中有多个对象，所以问题是，这些对象中的哪一个匹配？没有支持的答案，因为 MongoDB 匹配“文档”并且没有以任何方式指示匹配了哪个数组元素。

聚合$geoNear 中有一个选项允许返回匹配的对象，在这种情况下它将是“最近的”。有了这样的细节，就可以使用该信息来匹配具有完整元数据的哪个数组元素包含为“最近”找到的元素并提取该数据。但同样，它只是“接近”，也永远不会从数组中返回多个结果。

但一般来说，最好将单独的对象作为它们自己的集合中的文档，其中与不同对象的匹配只是匹配文档的问题。因此，使用上面的数组在它自己的集合中，您只需发出匹配几何的查询：

db.shapes.find({
    "geometry" : { 
        "$geoIntersects" : { 
            "$geometry" : { 
                "type" : "Polygon" , 
                "coordinates" : [ [ 
                    [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545],
                    [ -77.03457042574883 , -12.123750122669545],
                    [ -77.03457042574883 , -12.12736341792724],
                    [ -77.02877718955278 , -12.12736341792724], 
                    [ -77.02877718955278 , -12.123750122669545]
                ]]
            }
        }
    }
})

这给出了正确的对象，因为在这种情况下，形状与两者相交：

{
    "_id" : ObjectId("55f8d2fa66c2e7c750414b7a"),
    "name" : "penta",
    "geometry" : {
        "type" : "Polygon",
        "coordinates" : [[
            [
                    -77.03228048980236,
                    -12.127106755278156
            ],
            [
                    -77.03367926180363,
                    -12.125513343445087
            ],
            [
                    -77.03264493495226,
                    -12.123914349525215
            ],
            [
                    -77.030099183321,
                    -12.123825188450454
            ],
            [
                    -77.02998653054237,
                    -12.126200075283254
            ],
            [
                    -77.03228048980236,
                    -12.127106755278156
            ]
        ]]
    }
}
{
    "_id" : ObjectId("55f8d2fa66c2e7c750414b7b"),
    "name" : "triangle",
    "geometry" : {
        "type" : "Polygon",
        "coordinates" : [[
            [
                    -77.03135680407286,
                    -12.126657349201809
            ],
            [
                    -77.03257888555527,
                    -12.124696802237303
            ],
            [
                    -77.03006532043219,
                    -12.124623375687444
            ],
            [
                    -77.03135680407286,
                    -12.126657349201809
            ]
        ]]
    }
}

所以你可以使用数组，但你只能真正匹配文档，而不是匹配的单个数组成员，所以这当然会返回整个文档，你需要确定哪些成员符合条件在客户端代码中。

另一方面，您的一些查询尝试试图将对象坐标数组“分解”为单个元素。这根本不受支持，因为对象只能作为一个整体来处理，而不是作为它的“点”部分。

【讨论】：

是的，伙计，通过以下 2 个更改，它可以工作：(1) 将区域放置在文档的根部，以及 (2) 使用“regions.geometry”而不是“regions”作为位置字段。几十年来，我可能一直在尝试这些组合。你拯救了我的一天。非常感谢
是的，对不起，这是应得的。我不太习惯在这里发帖。