ElasticSearch GEO：地理坐标点（geo point）

关于

在 ES 中地理坐标指的就是经度和纬度，ES 中存储经纬度坐标的数据类型为：geo_point。

定义geo_point类型映射

可以通过定义索引映射的时候，指定字段类型为 geo_point，表示存储的是一个经纬度坐标值。

示例：

PUT /shop
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "location": { 
        "type": "geo_point" // location字段的类型为geo_point
      }
    }
  }
}

geo_point的存储格式

保存 geo_point 类型的数据主要有下面几种格式：

1. PUT /shop/_doc/1
   {
     "location": { 
       "lat": 41.12,
       "lon": -71.34
     }
   }
   

   • lat：纬度
   • lon：经度

2. PUT /shop/_doc/2
   {
     "location": [ -71.34, 41.12 ] 
   }
   

   • [ 经度, 纬度]：以数组的形式存储经纬度

3. PUT /shop/_doc/3
   {
     "location": "41.12,-71.34" 
   }
   

   • "纬度,经度"：以字符串的形式存储经纬度

按距离搜索（geo_distance）

如果 ES 索引的字段类型为：geo_point，我们就可以按距离搜索文档。

示例：

1. 创建店铺索引：

   PUT /shops
   {
     "mappings": {
       "properties": {
         "id": { // 店铺Id
           "type": "integer"
         },
         "title": { // 店铺名
           "type": "text"
         },
         "location": { // 店铺经纬度
           "type": "geo_point"
         }
       }
     }
   }
   

2. 按距离搜索：通过 geo_distance 搜索指定距离内的文档

   GET /shops/_search
   {
     "query": { // query查询
       "bool": { // 布尔组合查询
         "must": { 
           "match_all": {} // 这里不设置其他查询条件，所以匹配全部文档
         },
         "filter": { // 【因为地理信息搜索不打算参与相关度计算，所以使用 filter 包裹 geo_distance】
           "geo_distance": { // 【geo_distance 按距离搜索】
             "distance": "1km", // 设置搜索距离为1千米
             "location": { // 搜索location字段存储的经纬度和当前经纬度之间的距离。
               "lat": 39.889916, // 当前纬度
               "lon": 116.379547 // 当前经度
             }
           }
         }
       }
     }
   }
   

如上，搜索当前经纬度和 location 字段存储的经纬度之间的距离在 1 千米范围之内的所有文档。

geo_distance参数说明：

• distance：设置搜索距离，常用距离单位：km（千米）、m（米）
• 当前经纬度坐标点：既然要计算距离，肯定需要知道两个坐标点才能计算，所以 geo_distance 参数需要提供当前坐标点。

按距离排序（_geo_distance）

根据地理信息搜索文档之后，返回多个文档数据的时候，很多业务场景都希望根据距离由近到远排序。

示例：

GET /shops/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "must": {
        "match_all": {}
      },
      "filter": {
        "geo_distance": { // 按距离搜索
          "distance": "1km", // 搜索1千米范围
          "location": { // 搜索字段为location
            "lat": 39.889916, // 当前纬度
            "lon": 116.379547 // 当前经度
          }
        }
      }
    }
  },
  "sort": [ // 设置排序条件
    {
      "_geo_distance": { //【 _geo_distance 代表根据距离排序】
        "location": { // 根据location存储的经纬度计算距离。
          "lat": 39.889916, // 当前纬度
          "lon": 116.379547 // 当前经度
        },
        "order": "asc" // asc 表示升序，desc 表示降序
      }
    }
  ]
}

• 按距离排序条件，需要再次设置当前经纬度坐标，这样 ES 才知道计算距离的参考坐标。

按矩形范围搜索（geo_bounding_box）

ES 中通过 geo_bounding_box 搜索，在地图画一个矩形，搜索矩形范围内的坐标点。

示例：在地图画一个矩形，把矩形范围内的店铺找出来。

GET /shops/_search
{
  "query": {
    "bool": { // 布尔组合查询
      "must": {
        "match_all": {} // 这里设置其他搜索条件，直接搜索所有文档
      },
      "filter": { // 地理信息搜索不打算参与相关度评分，所以使用filter包裹起来。
        "geo_bounding_box": { // geo_bounding_box实现按矩形范围搜索
          "location": { // 店铺的坐标点保存在location字段中
              "top_left": { // 【设置矩形的左上角坐标】
              "lat": 40.73, // 纬度
              "lon": -74.1 // 经度
              },
              "bottom_right": { // 【设置矩形的右下角坐标】
              "lat": 40.717,
              "lon": -73.99
              }
          }
        }
      }
    }
  },
  "sort": [ // 设置排序条件
    {
      "_geo_distance": { // _geo_distance代表按距离排序
        "location": { // 计算 location保存的坐标和当前坐标的距离
          "lat": 40, // 当前纬度
          "lon": -70 // 当前经度
        },
        "order": "asc" // 根据距离升序排序
      }
    }
  ]
}

• 按矩形范围搜索店铺，如果需要对搜索的结果按距离排序，需要指定一个当前参考坐标，否则 ES 无法计算距离，也就是无法按距离排序。

按多边形范围搜索（geo_polygon）

ES 通过 geo_polygon，在地图上画一个多边形，搜索包含在多边形内部的坐标点。

示例：在地图上画一个多边形，搜索店铺

GET /shops/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "must": {
        "match_all": {} // 这里不设置其他搜索条件，直接匹配所有文档
      },
      "filter": { // 地理信息搜索不参与相关度算分，所以使用filter包裹起来
        "geo_polygon": { // geo_polygon 搜索语句
          "location": { // 店铺的坐标存储在location字段.
            "points": [ // 【设置组成多边形的经纬度坐标点数组】
              {
                "lat": 40.73, // 纬度
                "lon": -74.1 // 经度
              },
              {
                "lat": 40.83,
                "lon": -75.1
              },
              {
                "lat": 20,
                "lon": -90
              }
            ]
          }
        }
      }
    }
  }
}

• 通常 ES 搜索中为了提升性能，可以使用 filter 禁掉相关度计算，还可以缓存查询结果。