ArcGIS使用Python腳本進行地理處理

 

 

文章目錄

• ArcPy的類
• ArcPy的執行
• ArcPy權限檢查
• ArcPy獲取空間數據信息
• ArcPy中游標，SQL
• ArcPy操作幾何要素
• ArcPy操作柵格數據集

Python是ArcGIS內置的腳本處理函數，可進行地圖分析，數據處理，制圖等功能。腳本與我們熟悉的ModelBuilder或是ArcToolbox功能很類似，但是不同的地方有：

 

• 低層次的處理任務只有腳本可以執行，如某些表格操作
• 腳本可以使用更復雜的編程邏輯，如錯誤捕捉等
• 腳本可以包裹其他軟件，如Excel 或是 R程序
• 腳本可以單獨運行，實際上也需要安裝ArcGIS
• 腳本可以定時執行

ArcPy的類

ArcPy有很多類，其中比較重要的有：

• 地圖自動化 arcpy.mapping
• 地圖代數 arcpy.sa

ArcPy的執行

導入ArcPy的方式：

• 整體導入：

  import arcpy
  

• 按需導入：

  from arcpy import env
  # 推薦方式
  # 導入的模塊、類、或是方法可以有別名，如
  # from arcpy import env as myEnv
  

設置工作空間:

每個任務的開始需要先設置工作空間

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/Data"

調用ArcPy中方法：

調用ArcPy中方法的兩種方式：

1、 arcpy.<toolname_toolboxalias>() 如：

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/Data"
arcpy.Clip_analysis("streams.shp", "study.shp", "result.shp")  

2、 arcpy..() 如：

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/Data"
arcpy.analysis.Clip("streams.shp", "study.shp", "result.shp")  

ArcPy中包含所有ArcToolbox中方法，名稱也與對應的工具名稱對應，如

Analysis Tools -> Extract -> clip對應的方法為：Clip_analysis

注意調用函數時，如遇到無需填寫的參數可用""或是"#" 占位

獲取ArcPy執行結果

執行函數

print arcpy.GetMesssages()

ArcPy權限檢查

檢查產品有：

• arcview
• arceditor
• arcinfo
• engine
• enginegeodb
• arcserver

檢查產品可用性：

print arcpy.CheckProduct("arcinfo")
# AlreadyInitalized

# AlreadyInitalized— 許可已經設置
# Available—許可可用
# Unavailable—許可不可用
# NotLicensed—許可無效
# Failed—系統出錯

檢查產品信息：

print arcpy.ProductInfo()
# ArcInfo

檢查擴展：

arcpy.CheckExtension("spatial")
# available

ArcPy獲取空間數據信息

判斷是否存在數據集

import arcpy
print = arcpy.Exists("C:/Data/streams.shp")

arcpy.Exists() 中dataset是一個字符串，可是是windows可以識別的文件路勁，也可是是catalog中的路徑。

數據集可以是地理空間數據庫要素類，shp文件，柵格文件，表格等

數據集描述信息

import arcpy
desc = arcpy.Describe("C:/Data/streams.shp")
print desc.shapeType

獲取的desc是一個描述對象，由於參數的類型不一定，所有得到的結果描述對象也是動態的。常用的屬性有：

shapeType, spatialReference , datasetType, dataType , path, catalogPath,file, baseName,

name等

羅列數據

羅列函數有：
ListFields, ListIndexes, ListDatasets,ListFeatureClasses, ListFiles, ListRasters, ListTables,ListWorkspaces, and ListVersions. 含義根據命名可知。

# 羅列要素類
ListFeatureClasses ({wild_card}, {feature_type}, {feature_dataset})
# 羅列柵格
ListRasters ({wild_card}, {raster_type})
# 羅列字段
ListFields(dataset, {wild_card}, {field_type})

上面三個函數中，參數凡有{}都可以省略，可以看到ListFeatureClasses，和ListRasters可以都省略的。在設置工作空間后，可以省略參數，羅列空間中的要素。

ArcPy中游標，SQL

游標

游標用於操作表格數據，多用於操作要素屬性值，游標的使用多需要結合循環語句。

游標有三種類型：查找型SearchCursor, 插入型 InsertCursor, 修改型UpdateCursor

游標使用方法：

arcpy.da.InsertCursor(in_table, field_names)
# 表格名，字段名稱
arcpy.da.SearchCursor(in_table, field_names, {where_clause}, {spatial_
reference}, {explore_to_points})
# 表格名稱，字段名稱，屬性值篩選器（可選），空間索引（可選），分散為點（可選）
arcpy.da.UpdateCursor(in_table, field_names, {where_clause}, {spatial_
reference}, {explore_to_points})
# 表格名稱，字段名稱，屬性值篩選器（可選），空間索引（可選），分散為點（可選）

游標詳細方法如下：

游標類型	方法	描述
Search	next	檢索到下一行
	reset	重置到開始位置
Insert	insertRow	插入一行到表中
	next	檢索到下一行
Update	deleteRow	移除表格中某一行
	next	檢索到下一行
	reset	重置到開始位置
	updateRow	更新當前行

# 插入數據
import arcpy
fc = "C:/Data/study.gdb/roads"
cursor = arcpy.da.InsertCursor(fc, ["STREETNAME"])
cursor.insertRow(["NEW STREET"])

# 查找數據
import arcpy
fc = "C:/Data/zipcodes.shp"
fieldname = "CITY"
delimfield = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, fieldname)
cursor = arcpy.da.SearchCursor(fc, ["NAME", "CLASSCODE"], delimfield + "= 'LONGWOOD'")
for row in cursor:
	print row[0]
del row
del cursor

# 修改數據
import arcpy
fc = "C:/Data/study.gdb/zones"
cursor = arcpy.da.UpdateCursor(fc, ["ACRES", "SHAPE_AREA"])
for row in cursor:
    row[0] = row[1] / 43560
    cursor.updateRow(row)

# 刪除數據
import arcpy
fc = "C:/Data/study.gdb/roads"
cursor = arcpy.da.UpdateCursor(fc, ["STREETNAME"])
for row in cursor:
    if row[0] == "MAIN ST":
        cursor.deleteRow()

使用游標操作表格，會使表格鎖定，這可防止多重操作。 若需要多次操作表格數據，則需要刪除游標對象

import arcpy
fc = "C:/Data/study.gdb/roads"
cursor = arcpy.da.UpdateCursor(fc, ["STREETNAME"])
for row in cursor:
    if row[0] == "MAIN ST":
    	cursor.deleteRow()
del row
del cursor

ArcPy操作幾何要素

讀取幾何信息

點要素

import arcpy
fc = "C:/Data/hospitals.shp"
cursor = arcpy.da.SearchCursor(fc, ["SHAPE@XY"])
# SearchCursor也可以查找幾何要素，第二個參數"SHAPE@XY"相當於幾何要素字段，還可使用
# SHAPE@XY 要素坐標
# SHAPE@LENGTH 要素長度
# SHAPE@ 全部要素對象
for row in cursor:
    x, y = row[0]
    print("{0}, {1}".format(x,y))

線要素

import arcpy
from arcpy import env
env.workspace = "C:/Data"
fc = "roads.shp"
cursor = arcpy.da.SearchCursor(fc, ["OID@", "SHAPE@"])
for row in cursor:
    print("Feature {0}: ".format(row[0]))
    for point in row[1].getPart(0): # getPart用於獲取點對象的數組
        print("{0}, {1}".format(point.X, point.Y))

寫入幾何信息

將text文件寫入shp

1 542935 1619969
2 543015 1619964
3 543079 1619924
4 543095 1619896
5 543107 1619816
6 543099 1619768
7 543067 1619669
8 543047 1619629
9 543007 1619593

import arcpy, fileinput, os
from arcpy import env
env.workspace = "C:/Data"
infile = "C:/Data/points.txt"
fc = "newpoly.shp"

# CreateFeatureclass_management(out_path, out_name, {geometry_type})創建空要素
arcpy.CreateFeatureclass_management("C:/Data", fc, "Polygon")
# 新要素游標，准備插入數據
cursor = arcpy.da.InsertCursor(fc, ["SHAPE@"])
array = arcpy.Array()
point = arcpy.Point()
# 讀取text文件，生成點數組
for line in fileinput.input(infile):
	point.ID, point.X, point.Y = line.split()
	array.add(point) 
# 根據array生成polygon
polygon = arcpy.Polygon(array)
cursor.insertRow([polygon])
# 關閉文件輸入流
fileinput.close()
# 關閉游標
del cursor

ArcPy操作柵格數據集

相關概念

• 柵格數據集（Raster Dataset），柵格空間數據模型，存儲在磁盤中或是地理數據庫中，有多種格式如 TIFF, JPEG, IMAGINE, Esri GRID, 和MrSID 等。可以是單波段或是多波段
• 柵格波段（Raster Band），柵格的一個圖層，代表特定波段的光譜信息
• 柵格目錄（Raster Catalog），柵格數據集的幾何

羅列柵格文件

ListRasters({wild_card}, {raster_type})

描述柵格屬性

柵格信息有：

• bandCount,波段數目
• compressionType,壓縮類型
• format，柵格格式
• permanent, 是否永久
• sensorType, 探測器類型

import arcpy
from arcpy import env
env.workspace = "C:/raster"
raster = "landcover.tif"
desc = arcpy.Describe(raster)
print desc.dataType
print desc.bandCount
print desc.compressionType

單波段信息有：

• height : 行數

• isInteger ： 是否整型

• meanCellHeight： y方向上像元數

• meanCellWidth ： x方向上像元數

• noDataValue ：null值

• pixelType： 像元值類型，如 8-bit integer, 16-bit integer,
  single precision floating point,

• primaryField：索引字段

• tableType： 表格名稱

• width ：列數

import arcpy
from arcpy import env
env.workspace = "C:/raster"
rasterband = "img.tif/Band_1"
desc = arcpy.Describe(rasterband)
print desc.meanCellHeight
print desc.meanCellWidth
print desc.pixelType

柵格對象初始化

兩種方式： 一是通過文件夾柵格文件，二是通過地圖代數語句

# 文件夾
import arcpy
myraster = arcpy.Raster("C:/raster/elevation")

# 地圖代數
import arcpy
outraster = arcpy.sa.Slope("C:/raster/elevation")

柵格對象只有一個方法，save，用於保存柵格數據。