MongoDB $geoWithin查询异常：点在多边形内却无法被检索

我尝试用两个相似的多边形查询某一文档，两个多边形均包含该文档的位置，但其中一个能查询到文档，另一个却无法查询到。原本以为这与「大多边形」相关，但已将多边形缩小足够程度以排除该可能性。请问有什么原因可以解释这种差异？

目标文档内容 #

{
    "_id": {
      "$oid": "63ef9379e671073bfb963145"
    },
    "geometry": {
      "type": "Point",
      "coordinates": [
        2.834,
        47.264
      ]
    },
    "_class": "org.example.springdatamongodbgeowithinissue.model.SamplingGeometry"
}

无结果的查询语句 #

{
  "geometry": {
    "$geoWithin": {
      "$geometry": {
        "type": "Polygon",
        "coordinates": [
          [
            [-16.1, 49.12],
            [-16.1, 46.156],
            [16.1, 46.156],
            [16.1, 49.12],
            [-16.1, 49.12]
          ]
        ]
      }
    }
  }
}

原因分析与解决方法 #

问题核心在于MongoDB对多边形顶点顺序的要求：

• 默认的球面地理空间查询中，多边形顶点必须遵循逆时针顺序（右手定则）。如果顶点是顺时针排列，MongoDB会将多边形的"内部"识别为整个球面除多边形之外的区域，导致实际查询的是点所在范围之外的空间，自然无匹配结果。
• 你提供的多边形顶点是顺时针顺序，这就是查询失败的根本原因。

解决方法很简单：将多边形顶点调整为逆时针顺序，修改后的查询语句如下：

{
  "geometry": {
    "$geoWithin": {
      "$geometry": {
        "type": "Polygon",
        "coordinates": [
          [
            [-16.1, 49.12],
            [16.1, 49.12],
            [16.1, 46.156],
            [-16.1, 46.156],
            [-16.1, 49.12]
          ]
        ]
      }
    }
  }
}

调整后，MongoDB会正确识别多边形的内部区域，就能匹配到目标文档了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者charlycou