Como armazenar coordenadas GPS e pesquisar locais em um raio de um DBMS NoSQL (como DynamoDB)

Question

Minha equipe precisa de um SGBD como o DynamoDB para armazenar grande quantidade de dados, principalmente locais e coordenadas.Considerei usar alguns DBMS baseados em GIS (como PostGIS) com um índice no POINT, mas o DynamoDB parece ótimo para nosso uso.

Qual é o melhor método para armazenar as coordenadas e recuperar rapidamente todos os objetos em um determinado raio?

No PostGIS é fácil, algo assim:

SELECT *
FROM places
WHERE ST_DWithin(coordinate, ST_GeomFromText('POINT(45.07085 7.68434)', 4326), 100.0);

Como posso fazer algo assim em um SGBD NoSQL?

Answer 1

Tivemos o mesmo problema, estamos usando AWS e DynamoDB em particular.Resolvemos esse problema usando o CloudSearch Service, toda vez que armazenamos alguns dados 'geo-pesquisáveis' em nosso banco de dados, indexamos os dados em uma instância do CloudSearch com lat,lon como filtros (para fazer isso você tem que fazer uma transformação em lat e lon para transformá-lo em um uint ).

Então, digamos que você queira fazer uma pesquisa em uma lat/lon e raio específicos, você calcula a geobox correspondente ( latina, latmax , lonmin, lonmax ) e consulta sua instância do CloudSearch com os filtros específicos para recuperar o esquema principal de seus dados, você pode então consultar o DynamoDB para obter as informações.

Algum código em Java para fazer exatamente o que foi dito acima:

Usando RectangularWindows do pacote com.javadocmd.simplelatlng.window de Tyler Coles, calculando a caixa delimitadora e fazendo a transformação para lat/lon .

RectangularWindow rectangularWindow = new RectangularWindow(newLatLng(location.getLat().doubleValue(), location.getLon().doubleValue()), radius.doubleValue(), radius.doubleValue(), LengthUnit.KILOMETER);
latMin = (long) ((180 + rectangularWindow.getMinLatitude()) * 100000);     
latMax = (long) ((180 + rectangularWindow.getMaxLatitude()) * 100000);
lonMin = (long) ((360 + rectangularWindow.getLeftLongitude()) * 100000);
lonMax = (long) ((360 + rectangularWindow.getRightLongitude()) * 100000);

Em seguida, um exemplo de consulta na instância do CloudSearch:

http://[SEARCHURL]/2011-02-01/search?bq=(e lat:22300347..22309340 (e lon:28379282..28391589))

Não tenho certeza se é a melhor solução, mas foi isso que encontramos

Answer 2

Você poderia usar geohashing para fazer consultas de objetos próximos com base em strings em vez de cálculos.

Geohash permitirá que você armazene a localização dos nós em "baldes" que podem ser consultados usando strings como um intervalo ou chave hash no dinamodb.

Aqui está um bom exemplo https://github.com/davetroy/geohash-js feito em javascript que pode ser facilmente reescrito em outras linguagens.

Answer 3

Atualmente estou pesquisando esse assunto sozinho.Estou usando o MongoDb (sei que você pediu o DynamoDb, mas também pediu o uso geral do NoSql) e meu código está assim:

estrutura de registro:

public class FrameDocument
{
    [BsonId]
    public Guid Id { get; set; }

    [BsonElement("coordinates")]
    public Point[] Polygon { get; set; }
}

public class Point
{
    [BsonElement("name")]
    public string Orientation { get; set; }

    [BsonElement("loc")]
    public double[] Location { get; set; }
}

conectando e garantindo o índice:

MongoServer server = MongoServer.Create(connectionString);
MongoDatabase database = server.GetDatabase(databaseName);
database.GetCollection(collectionName).EnsureIndex(IndexKeys.GeoSpatial("coordinates.loc"));

escrita:

var items = database.GetCollection(collectionName);
items.InsertBatch(itemsToInsert);

procurando:

double[,] points; // define you search coordinates
var items = database.GetCollection<FrameDocument>(collectionName);
var query = Query.WithinPolygon("coordinates.loc", points);
var cursor = items.Find(query);