ElasticSearch中的地图可视化

本文将会介绍地理位置及其可视化（即地图）在ElasticSearch中的使用方法。

ElasticSearch中支持的数据类型是非常丰富的，其中涉及地理相关的主要有两类数据类型：geo_point和geo_shape，其中geo_point为地理位置点的经度和纬度，geo_shape用来描述多边形等形状，即地理围栏。

本文不用详细介绍这两种数据类型的使用方法，而是通过介绍一系列的应用来体验下ElasticSearch中的地理相关的功能，算是ElasticSearch Geo的初步入门。

本文将会包含以下的应用场景：

地理位置
地理形状
距离计算
地理围栏
旅行地图
分级统计图
热力图

创建地图图层

打开Kibana -> Maps，可以看到在Kibana中已经存在默认的世界地图。为了使用方便起见，我们使用高德提供的地图。

删除默认的世界地图，在basemap图层上选择Remove layer。添加新的图层，选择Add layer，再选择Tile Map Service，在输入框中我们输入高德地图的瓦片地图网址：

http://wprd04.is.autonavi.com/appmaptile?x={x}&y={y}&z={z}&lang=zh_cn&size=1&scl=1&style=7

这样，我们就使用高德地图来替代原来的世界地图。

地理位置

在ElasticSearch中创建my_locations索引，mapping结构如下：

{
  "my_locations": {
    "mappings": {
      "properties": {
        "location": {
          "type": "geo_point"
        }
      }
    }
  }
}

笔者插入一个刚出上海江苏路地铁站时打卡的地理位置：

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POST my_locations/_bulk
{ "index" : { "_id" : "1" } }
{ "location" : [ 121.42666666666666, 31.22138888888889 ] }

在Kibana -> Maps -> Add layer -> Documents -> Data view选择my_locations，在这之前需创建Data view指向my_locations索引，得到该地理位置的显示地图：

可以看到，这与打卡时的位置产生了偏移，这就是定位中常见的“漂移现象”。

地理形状

在ElasticSearch中创建my_shape索引，mapping结构如下：

{
  "my_shape": {
    "mappings": {
      "properties": {
        "location": {
          "type": "geo_shape"
        }
      }
    }
  }
}

插入一个矩形区域（格式为[[minLon, maxLat], [maxLon, minLat]]）：

POST my_shape/_doc/1
{
  "location" : {
    "type" : "envelope",
    "coordinates" : [ [121.42, 31.23], [121.43, 31.22] ]
  }
}

在Maps中查看，如下图：

距离计算

虽然ElasticSearch本身并不支持计算两个地理位置之间的距离，但我们还是可以通过查询语句（DSL）的方式来得到两个地理位置点之间的距离。

我们在高德地图API上得到江苏路地铁站的经度为121.43，纬度为31.22，计算与之前打卡点之间的距离（即漂移距离）：

POST my_locations/_search  
{  
  "query": {  
    "bool": {  
      "must": {  
        "match_all": {}  
      },  
      "filter": {  
        "geo_distance": {  
          "distance": "10km",  
          "location": {  
            "lat": 31.22,  
            "lon": 121.43  
          }  
        }  
      }  
    }  
  },
  "sort": [
    "_score",
    {
      "_geo_distance": {
        "location": { 
          "lat":  31.22,
          "lon": 121.43
        },
        "order":         "asc",
        "unit":          "km", 
        "distance_type": "plane" 
      }
    }
  ]
}

返回结果如下：

{
"hits": [
      {
        "_index": "my_locations",
        "_id": "1",
        "_score": 1,
        "_source": {
          "location": [
            121.42666666666666,
            31.22138888888889
          ]
        },
        "sort": [
          1,
          0.35259640248252205
        ]
      }
    ]
 }