地理空间搜索与基于位置的查询

在当今的环境中，基于位置的服务几乎变得不可或缺，因为它们被集成到了无数的应用程序和服务中，例如导航和共享出行服务、餐厅查找器以及社交网络。这些应用程序利用地理搜索和位置查询，通过地理位置来执行搜索和查询数据。

在这篇文章中，我们将介绍在 SOLR 中作为新功能的地理空间搜索，概述其主要概念和语法，并提供示例和解释以及输出说明。

地理空间搜索 类似于全文检索，因为它需要基于可能包含地理坐标的特定数据集输入查询。对于正在侦察兴趣点、计算距离或在区域内搜索的应用程序来说，这种搜索非常重要。基于位置的查询是一种通过根据地理参数（如坐标和距离）进行过滤以及检索数据来工作的查询。

搜索引擎 Elasticsearch 为地理数据和操作提供了丰富的支持。它提供了一系列地理空间数据类型，并支持多种地理空间查询，如 地理距离、地理边界框、地理位置、地理多边形 和 地理坐标系。

地理空间查询的语法

1. Geo-point 数据类型

使用地理空间中的两个坐标来表示一个地理点：纬度和经度。

{
  "location": {
    "type": "geo_point"
  }
}

2. Geo-distance 查询

查找距离某点指定距离内的文档。

{
  "query": {
    "geo_distance": {
      "distance": "200km",
      "location": {
        "lat": 40.7128,
        "lon": -74.0060
      }
    }
  }
}

3. Geo-bounding Box 查询

查找由左上角和右下角坐标定义的指定矩形内的文档。

{
  "query": {
    "geo_bounding_box": {
      "location": {
        "top_left": {
          "lat": 40.73,
          "lon": -74.1
        },
        "bottom_right": {
          "lat": 40.01,
          "lon": -71.12
        }
      }
    }
  }
}

4. Geo-polygon 查询

查找指定多边形内的文档。

{
"query": {
    "geo_polygon": {
      "location": {
        "points": [
          { "lat": 40.73, "lon": -74.1 },
          { "lat": 40.01, "lon": -71.12 },
          { "lat": 41.12, "lon": -71.12 }
        ]
      }
    }
  }
}

示例及输出解释

示例 1：Geo-distance 查询

假设我们在 Elasticsearch 中保存了餐厅的数据集，每个餐厅的位置坐标都以地理坐标的形式保存。有时我们需要找到距离给定地点最多 10 公里范围内的餐厅。

第 1 步：创建带有 Geo-point 映射的索引

首先，我们需要为位置字段创建一个带有 geo_point 映射的索引。

PUT /restaurants
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "name": { "type": "text" },
      "location": { "type": "geo_point" }
    }
  }
}

您可以使用 Kibana Dev Tools 等工具或 Postman 等 REST 客户端将此请求发送到您的 Elasticsearch 服务器。

第 2 步：索引示例数据

接下来，我们将一些示例餐厅数据索引到 Elasticsearch 中。

#### 请求：

POST /restaurants/_doc/1
{
  "name": "Central Perk",
  "location": { "lat": 40.7128, "lon": -74.0060 }
}

POST /restaurants/_doc/2
{
  "name": "Monk‘s Cafe",
  "location": { "lat": 40.7306, "lon": -73.9352 }
}

分别发送每个 POST 请求以将文档添加到您的 Elasticsearch 索引中。

第 3 步：执行 Geo-distance 查询

现在，我们执行一个 geo_distance 查询，以查找特定位置 10 公里半径范围内的餐厅。

#### 请求：

GET /restaurants/_search
{
  "query": {
    "geo_distance": {
      "distance": "10km",
      "location": {
        "lat": 40.7128,
        "lon": -74.0060
      }
    }
  }
}

输出解释

该查询返回给定坐标 10 公里半径内的餐厅。结果包含 "Central Perk"，因为它位于指定距离内。

#### 输出：

{
  "took": 5,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 1,
    "successful": 1,
    "skipped": 0,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": {
      "value": 1,
      "relation": "eq"
    },
    "max_score": 1.0,
    "hits": [
      {
        "_index": "restaurants",
        "_type": "_doc",
        "_id": "1",
        "_score": 1.0,
        "_source": {
          "name": "Central Perk",
          "location": {
            "lat": 40.7128,
            "lon": -74.0060
          }
        }
      }
    ]
  }
}

示例 2：Geo-bounding Box 查询

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