MongoDB 支持空间数据的存储，不过限制了类型必须为 GeoJSON。
MongoDB 可以满足一些空间查询的需求，对于不需要空间数据处理的项目极为方便，不需要第三方库来充当空间数据的操作层。
MongoDB 可以为 GeoJSON 类型数据建立索引，提升空间查询的效率。
MongoDB 为了地理空间查询定义了如下操作符：
$geoIntersects 选择地理空间数据与指定的 GeoJSON 对象相交的文档，即数据和指定对象的交集为非空的文档。2dsphere 索引支持 $geoIntersects 操作符。$geoIntersects 使用 $geometry 操作符定义 GeoJSON 对象。例如：
// 查询与多边形相交的文档
db.places.find({
loc: {
$geoIntersects: {
$geometry: {
type: "Polygon",
coordinates:[
[ [0,0],[3,6],[6,1],[0,0] ]
]
}
}
}
})$geoWithin 选择具有完全存在于指定形状内的地理空间数据的文档，2dsphere 和 2d 索引都支持 $geoWithin。$geoWithin 运用 $geometry 操作符指定 GeoJSON对象。例如：
// 查询完全存在于 GeoJSON 多边形内的所有 loc 数据
db.places.find({
loc: {
$geoWithin: {
$geometry: {
type: "Polygon",
coordinates: [
[ [0,0],[3,6],[6,1],[0,0] ]
]
}
}
}
})$near 返回接近点的地理空间对象，需要地理空间索引。2dsphere 和 2d 索引支持 $near。例如：
// 查询离指定的 GeoJson 点至少 1000 米的文档
db.places.find({
location:{
$near: {
$geometry: {
type:"Point",
coordinates:[-73.9667,40.78]
},
$minDistance:1000,
$maxDistance:5000
}
}
})$nearSphere 返回接近球面点上的地理空间对象，2dsphere 和 2d 索引支持 $nearSphere。例如：
// 查询离指定点至少 1000 米，至多 5000 米的位置
db.places.find({
location:{
$nearSphere: {
$geometry: {
type:"Point",
coordinates:[-73.9667,40.78]
},
$minDistance:1000,
$maxDistance:5000
}
}
})$maxDistance 操作符将地理空间 $near 或 $nearSphere 查询的结果约束为指定的距离。最大距离的测量单位由使用中的坐标系确定。对于 Geo JSON 点对象，以米为单位指定距离，而不是以弧度为单位。必须为指定非负数 $maxDistance。例如：
db.places.find( {
loc: { $near: [ -74 , 40 ], $maxDistance: 10 }
} )$minDistance 将地理空间的 $near 或 $nearSphere 查询的结果过滤为与中心点至少有指定距离的文件。例如：
db.places.find(
{
location:
{ $near :
{
$geometry: { type: "Point", coordinates: [ -73.9667, 40.78 ] },
$minDistance: 1000,
$maxDistance: 5000
}
}
}
)下面将介绍怎样使用 Criteria 实现地理空间查询，Criteria 类定义的地理空间查询方法如下：
Criteria intersects(GeoJson geoJson) 使用 $geoIntersects 操作符创建 Criteria，该运算符匹配给定 geoJson 结构和文档结构的交集。
Criteria within(Shape shape) 使用 $geoWithin 操作符创建地理空间查询条件。
Criteria withinSphere(Circle circle) 使用 $geoWithin、$centerSphere 操作符创建地理空间查询条件。
Criteria near(Point point) 使用 $near 操作符创建地理空间查询条件。
Criteria nearSphere(Point point) 使用 $nearSphere 操作符创建地理空间查询条件。
Criteria maxDistance(double maxDistance) 使用 $maxDistance 操作符创建一个地理空间 Criteria，供 $near 或 $nearSphere 操作符使用。
Criteria minDistance(double minDistance) 使用 $minDistance 操作符创建一个地理空间 Criteria，供 $near 或 $nearSphere 操作符使用。
下面示例将演示怎样使用 Criteria 的地理空间查询方法实现地理空间查询，示例如下：
package com.hxstrive.springdata.mongodb;
import com.hxstrive.springdata.mongodb.entity.Person;
import com.mongodb.client.model.IndexOptions;
import org.bson.Document;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.data.geo.Point;
import org.springframework.data.mongodb.core.MongoTemplate;
import org.springframework.data.mongodb.core.geo.GeoJsonPolygon;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Criteria;
import org.springframework.data.mongodb.core.query.Query;
import java.util.List;
/**
* 地理位置查询
* @author hxstrive.com
*/
@SpringBootTest
class CriteriaDemo5 {
@Autowired
private MongoTemplate mongoTemplate;
@BeforeEach
public void init() {
// 删除集合
mongoTemplate.dropCollection(Person.class);
// 准备数据
mongoTemplate.insert(Person.builder().id(100).name("Tom").age(27).email("Tom@sina.com")
.coordinates(new Double[]{ 116.424966, 39.936625 }).build());
mongoTemplate.insert(Person.builder().id(200).name("Helen").age(30).email("Helen@outlook.com")
.coordinates(new Double[]{ 114.530044, 38.056057 }).build());
mongoTemplate.insert(Person.builder().id(300).name("Bill").age(47).email("bill@gmail.com")
.coordinates(new Double[]{ 114.530044, 38.056057 }).build());
mongoTemplate.insert(Person.builder().id(400).name("Joe").age(20).email("joe@163.com")
.coordinates(new Double[]{ 114.364468, 30.650303 })
.summary("User description information").build());
// 创建索引
String collectionName = mongoTemplate.getCollectionName(Person.class);
mongoTemplate.getCollection(collectionName).createIndex(
// 为 coordinates 字段创建 2d 类型的索引
new Document("coordinates", "2d"),
// 设置索引名为 idx_coordinates，background 指定索引是否应该在后台创建
new IndexOptions().background(false).name("idx_coordinates"));
}
@Test
public void intersects() {
// 定义一个多边形
GeoJsonPolygon geoJson = new GeoJsonPolygon(
new Point(116.233519, 40.340382),
new Point(111.845764, 37.984649),
new Point(111.845764, 37.984649),
new Point(119.811793, 39.054212),
new Point(116.233519, 40.340382)
);
// 查询 coordinates 文档经纬度与多边形有交集的文档
Criteria criteria = Criteria.where("coordinates").intersects(geoJson);
List<Person> personList = mongoTemplate.query(Person.class)
.matching(Query.query(criteria)).all();
for(Person person : personList) {
System.out.println(person);
}
// 结果：
// Person(id=100, name=Tom, age=27, email=Tom@sina.com, summary=null, coordinates=[116.424966, 39.936625])
}
@Test
public void within() {
// 定义一个多边形
GeoJsonPolygon geoJson = new GeoJsonPolygon(
new Point(116.233519, 40.340382),
new Point(111.845764, 37.984649),
new Point(111.845764, 37.984649),
new Point(119.811793, 39.054212),
new Point(116.233519, 40.340382)
);
// 查询 coordinates 文档经纬度与多边形有交集的文档
Criteria criteria = Criteria.where("coordinates").within(geoJson);
List<Person> personList = mongoTemplate.query(Person.class)
.matching(Query.query(criteria)).all();
for(Person person : personList) {
System.out.println(person);
}
// 结果：
// Person(id=100, name=Tom, age=27, email=Tom@sina.com, summary=null, coordinates=[116.424966, 39.936625])
}
@Test
public void near() {
// 注意，查询之前需要给经纬度字段创建索引信息
// 查询经纬度 116.424966,39.936625 附近的文档
Criteria criteria = Criteria.where("coordinates")
.near(new Point(new Point(116.424966, 39.936625)))
// 单位：弧度
.minDistance(0.1)
.maxDistance(5.0);
List<Person> personList = mongoTemplate.query(Person.class)
.matching(Query.query(criteria)).all();
for(Person person : personList) {
System.out.println(person);
}
// 结果：
// Person(id=200, name=Helen, age=30, email=Helen@outlook.com, summary=null, coordinates=[114.530044, 38.056057])
// Person(id=300, name=Bill, age=47, email=bill@gmail.com, summary=null, coordinates=[114.530044, 38.056057])
}
}其中，Person 实体代码如下：
package com.hxstrive.springdata.mongodb.entity;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.ToString;
@Data
@ToString
@Builder
public class Person {
/** 用户ID */
private int id;
/** 用户姓名 */
private String name;
/** 年龄 */
private int age;
/** 电子邮件 */
private String email;
/** 个人说明 */
private String summary;
/** 经纬度信息 */
private Double[] coordinates;
}
