mongoDB - média em valores de array

A notação posicional na agregação parece ainda não ser suportada, confira este ticket .

Como @Sammaye diz, você precisa desenrolar a matriz primeiro ou substituir sua matriz de coordenadas por um lng incorporado /lat doc embutido, o que tornaria isso trivial.

Dada a estrutura do array, você pode desenrolar e projetar o lat/lng assim:

myColl.aggregate([
 // unwind the coordinates into separate docs
 {$unwind: "$myCoordinates"},

 // group back into single docs, projecting the first and last
 // coordinates as lng and lat, respectively
 {$group: {
   _id: "$_id",
   lng: {$first: "$myCoordinates"},
   lat: {$last: "$myCoordinates"}
 }},

 // then group as normal for the averaging
 {$group: {
   _id: 0,
   lngAvg: {$avg: "$lng"},
   latAvg: {$avg: "$lat"}
 }}
]);