基于MongoDB的地理空间索引生成及检索方法、设备和存储介质

摘要

本公开的实施例提供了一种基于MongoDB的地理空间索引生成及检索方法、设备和存储介质。所述方法包括：获取MongoDB的intersects和/或within函数，所述intersects函数用于生成地理空间索引intersects，所述within函数用于生成地理空间索引within；根据所述intersects和/或within函数通过逻辑运算生成区域间相离、相交和/或包含关系的索引。以此方式，可以生成区域间相离、相交和/或包含关系的索引，提高了检索的精准性。

说明书

技术领域

本公开的实施例一般涉及大数据检索技术领域，并且更具体地，涉及一种基于MongoDB的地理空间索引生成及检索方法、设备和计算机可读存储介质。

背景技术

MongoDB是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。它支持的数据结构非常松散，因此可以存储比较复杂的数据类型。MongoDB最大的特点是它支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。

但是，MongoDB自身对地理空间的检索方式过于单一，只支持intersects和within两种判断关系检索，且功能不全面，无法实现业务场景的需求。例如，MongoDB现有地理空间检索功能中，两个区域相交(intersects)的定义并不精确，如图4中A-B的区域间位置关系在MongoDB中的定义为相交，但是在实际应用中A-B的区域间位置关系为覆盖(包含)，因此，在计算两个区域相交面积的应用场景时，如果存在属于或覆盖关系，那么显然检索结果是不正确的。同时，当前MongoDB的检索也不能满足包含、不相交等业务场景需求。

发明内容

根据本公开的实施例，提供了一种基于MongoDB的地理空间索引生成及检索方法、设备和计算机可读存储介质。

在本公开的第一方面，提供了一种基于MongoDB的地理空间索引生成方法。该基于MongoDB的地理空间索引生成方法包括：

获取MongoDB的intersects和/或within函数，所述intersects函数用于生成地理空间索引intersects，所述within函数用于生成地理空间索引within；

根据所述intersects和/或within函数通过逻辑运算生成区域间相离、相交和/或包含关系的索引。

进一步地，所述根据所述intersects和/或within函数通过逻辑运算生成区域间相离、相交和/或包含关系的索引包括：

根据所述intersects函数生成区域间相离关系的索引；和/或

根据所述intersects和within函数生成区域间相交和/或包含关系的索引。

进一步地，所述根据所述intersects函数生成区域间相离关系的索引包括：

通过下式生成所述区域间相离关系的索引：

其中，A为给定区域；

X为包含A的区域；

“∩”代表MongoDB中的intersects函数，即MongoDB中的逻辑“相交”。

进一步地，所述根据所述intersects和within函数生成区域间相交关系的索引包括：

通过下式生成所述区域间相交关系的索引：

其中，A为给定区域；

X为包含A的区域；

“∩”代表MongoDB中的intersects函数，即MongoDB中的逻辑“相交”；

“&&”代表逻辑“与”。

进一步地，所述根据所述intersects和within函数生成区域间包含关系的索引包括：

通过下式生成所述区域间包含关系的索引：

其中，A为给定区域；

X为包含A的区域；

“∩”代表MongoDB中的intersects函数，即MongoDB中的逻辑“相交”；

“&&”代表逻辑“与”。

在本公开的第二方面，提供了一种基于MongoDB的地理空间检索方法，包括：

接收给定区域的信息；

使用第一方面生成的区域间相离、相交和/或包含关系的索引对存储于MongoDB的地理空间数据进行检索，得到与所述给定区域相离的区域、相交的区域和/或包含所述给定区域的区域。

在本公开的第三方面，提供了一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如根据本公开的第一方面和/或第二方面的方法。

在本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本公开的第一方面和/或第二方面方法。

本申请实施例提供的一种基于MongoDB的地理空间索引生成方法，通过获取MongoDB的intersects和/或within函数，并根据所述intersects和/或within函数通过逻辑运算生成区域间相离、相交和/或包含关系的索引，大幅度简化了检索方法，同时提高了检索的精准性，拓展了MongoDB数据库功能，能够满足多种业务场景的需求。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1是根据本申请的基于MongoDB的地理空间索引生成方法的一个实施例的流程图；

图2是根据本申请的基于MongoDB的地理空间检索方法的一个实施例的流程图；

图3是用来实现本申请实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图；

图4是现有的MongoDB的地理空间区域间数据关系定义图；

图5是根据本申请实施例的地理空间区域间数据关系定义图；

图6是根据本申请实施例的生成区域间相交关系索引的流程图；

图7是根据本申请实施例的生成区域间包含关系索引的流程图；

图8是根据本申请实施例的生成区域间被包含关系索引的流程图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图4示出了现有的MongoDB的地理空间区域间数据关系，其中给出了现有的intersects索引和within索引和其对应的区域间关系，所述intersects索引是由intersects函数实现的，所述within索引是由within函数实现的。需要说明的是，在图4中A-F的关系说明为separate(相离)，但是在现有的MongoDB中并没有相离关系的判断，在图4中加入的separate关系，仅为了更好的理解本方案。

为了更好地理解本方案，首先对下文中可能用到的各种运算符号和字母进行定义：

A为给定区域；

X为包含A的区域；

“∩”代表MongoDB中的intersects函数，即MongoDB中的逻辑“相交”；

“&&”代表数学逻辑“与”。

如图1所示，是本申请实施例基于MongoDB的地理空间索引生成方法的流程图100。

本实施例的基于MongoDB的地理空间索引生成方法包括以下步骤：

S110，获取MongoDB的intersects和/或within函数，所述intersects函数用于生成地理空间索引intersects，所述within函数用于生成地理空间索引within。

S120，根据所述intersects和/或within函数通过逻辑运算生成区域间相离、相交和/或包含关系的索引。

在本申请中，重新定义了MongoDB内部的地理空间关系，如图5所示：

A-B:定义为区域间包含(contains)关系；

A-C:定义为区域间相交(intersects)关系；

A-D:定义为区域间被包含(within)关系；

A-F:定义为区域间相离(separate)关系。

具体方法如下：

根据所述intersects函数生成区域间相离关系的索引；和/或

根据所述intersects和within函数生成区域间相交和/或包含关系的索引。

其中，根据所述intersects函数生成区域间相离关系的索引(separate)。具体为，通过下式生成所述区域间相离关系的索引(参考图5中的A-F)：

进一步地，根据所述intersects和within函数生成区域间相交关系的索引。具体为，通过下式生成所述区域间相交关系的索引：

参考图6，其示出了本实施例的生成区域间相交关系索引的流程图。

具体地，首先，利用MongoDB中的intersects函数查询与A相交的区域B、C和D，过滤掉与A不相交的区域F，然后利用MongoDB的within函数查询A被包含的区域B，执行取反操作

进一步地，根据所述intersects和within函数生成区域间包含关系的索引。具体为，通过下式生成所述区域间包含关系的索引：

参考图7，其示出了本实施例的生成区域间包含关系索引的流程图。

具体地，首先，利用MongoDB的intersects函数查询与A相交的区域B、C和D，过滤掉与A不相交的区域F，然后再利用MongoDB中的within函数查询A被包含的区域B，各步骤间的结果取“&&”实现了区域间包含(contains)关系检索功能(A-B)。

可选地，根据本申请的另一实施例，提供了一种区域间包含关系的索引生成方法。

具体地，通过修改MongoDB中的within函数生成区域间包含关系的索引。

将图7和图8进行对比可发现，在MongoDB中within索引与本申请中的contains索引定义非常相似，第一个步骤的实现方式完全相同，在第二个步骤中只需将公式中的给定区域A与查询区域X调换位置，即可实现within索引功能(A-D)，即，将公式中的

本实施例的基于MongoDB的地理空间索引生成方法，通过对MongoDB中intersects和/或within函数的合并和复用，能够生成区域间相离、相交和/或包含关系的索引，大幅度简化了检索方法提高了检索的精准性，同时拓展了MongoDB数据库功能，能够满足多种业务场景的需求。

如图2所示，本申请的又一个实施例给出了基于MongoDB的地理空间检索方法的流程图200。

本实施例的基于MongoDB的地理空间检索方法，包括以下步骤：

S210，接收给定区域的信息；

其中，所述给定区域可以是由用户通过输入区域编号或者框选而选定的。

S220，使用本申请基于MongoDB的地理空间索引生成方法的实施例生成的区域间相离、相交和/或包含关系的索引对存储于MongoDB的地理空间数据进行检索，得到与所述给定区域相离的区域、相交的区域和/或包含所述给定区域的区域。

通过实施例基于MongoDB的地理空间索引生成方法中生成的区域间相离、相交和/或包含关系的索引，对从步骤S210中获取的给定区域进行区域间相离、相交和/或包含关系检索，得到与所述给定区域相离的区域、相交的区域和/或包含所述给定区域的区域。

本申请实施例还提出了一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述方法。

此外，本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。

下面参考图3，其示出了适于用来实现本申请实施例的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。图3示出的终端设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，计算机系统包括中央处理单元(CPU)301，其可以基于存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储部分308加载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O)接口305也连接至总线304。

以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的存储部分308；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也基于需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，基于需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序基于需要被安装入存储部分308。

特别地，基于本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个单元、程序段、或代码的一部分，所述单元、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括信息测量单元、行驶轨迹确定单元、映射关系确定单元和驾驶策略生成单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，信息测量单元还可以被描述为“测量本车的状态信息以及周围场景信息的单元”。

作为另一方面，本申请还提供了一种非易失性计算机存储介质，该非易失性计算机存储介质可以是上述实施例中所述装置中所包含的非易失性计算机存储介质；也可以是单独存在，未装配入终端中的非易失性计算机存储介质。上述非易失性计算机存储介质存储有一个或者多个程序，当所述一个或者多个程序被一个设备执行时，使得所述设备：获取MongoDB的intersects和/或within函数，所述intersects函数用于生成地理空间索引intersects，所述within函数用于生成地理空间索引within；根据所述intersects和/或within函数通过逻辑运算生成区域间相离、相交和/或包含关系的索引。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。