Как лучше хранить гео-точки (для последующего отображения на карте)?
Можно попробовать mongodb. Там есть и географический индекс и шардинг. А вообще набор этих точек часто меняется? И насколько остро стоит вопрос производительности. А то можно и на каждом сервере в память загнать из файла. А также можно разбить их на тайлы и предрасчитать количество точек в каждом тайле. Получится некоторое подобие гиперкуба OLAP.
Можете попробовать такой подход.
habrahabr.ru/post/147744/
Думаю, что даже для миллиардов точек вам подойдет предложенный выше Postgres + Postgis. 
Про фильтрацию большого объема данных сошлюсь на другой пост того же автора.
habrahabr.ru/post/114113/
Вам лишь стоит объединить эти два подхода, в том числе и в случае использования mongo.