ArcGIS使用Python脚本进行地理处理

文章目录

• ArcPy的类
• ArcPy的执行
• ArcPy权限检查
• ArcPy获取空间数据信息
• ArcPy中游标，SQL
• ArcPy操作几何要素
• ArcPy操作栅格数据集

Python是ArcGIS内置的脚本处理函数，可进行地图分析，数据处理，制图等功能。脚本与我们熟悉的ModelBuilder或是ArcToolbox功能很类似，但是不同的地方有：

• 低层次的处理任务只有脚本可以执行，如某些表格操作
• 脚本可以使用更复杂的编程逻辑，如错误捕捉等
• 脚本可以包裹其他软件，如Excel 或是 R程序
• 脚本可以单独运行，实际上也需要安装ArcGIS
• 脚本可以定时执行

ArcPy的类

ArcPy有很多类，其中比较重要的有：

• 地图自动化 arcpy.mapping
• 地图代数 arcpy.sa

ArcPy的执行

导入ArcPy的方式：

• 整体导入：

  import arcpy
  

• 按需导入：

  from arcpy import env
  # 推荐方式
  # 导入的模块、类、或是方法可以有别名，如
  # from arcpy import env as myEnv
  

设置工作空间:

每个任务的开始需要先设置工作空间

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

调用ArcPy中方法：

调用ArcPy中方法的两种方式：

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，名称也与对应的工具名称对应，如

Analysis Tools -> Extract -> clip对应的方法为：Clip_analysis

注意调用函数时，如遇到无需填写的参数可用""或是"#" 占位

获取ArcPy执行结果

执行函数

print arcpy.GetMesssages()

ArcPy权限检查

检查产品有：

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

检查产品可用性：

print arcpy.CheckProduct("arcinfo")
# AlreadyInitalized

# AlreadyInitalized— 许可已经设置
# Available—许可可用
# Unavailable—许可不可用
# NotLicensed—许可无效
# Failed—系统出错

检查产品信息：

print arcpy.ProductInfo()
# ArcInfo

检查扩展：

arcpy.CheckExtension("spatial")
# available

ArcPy获取空间数据信息

判断是否存在数据集

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

arcpy.Exists() 中dataset是一个字符串，可是是windows可以识别的文件路劲，也可是是catalog中的路径。

数据集可以是地理空间数据库要素类，shp文件，栅格文件，表格等

数据集描述信息

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

获取的desc是一个描述对象，由于参数的类型不一定，所有得到的结果描述对象也是动态的。常用的属性有：

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

name等

罗列数据

罗列函数有：
ListFields, ListIndexes, ListDatasets,ListFeatureClasses, ListFiles, ListRasters, ListTables,ListWorkspaces, and ListVersions. 含义根据命名可知。

# 罗列要素类
ListFeatureClasses ({wild_card}, {feature_type}, {feature_dataset})
# 罗列栅格
ListRasters ({wild_card}, {raster_type})
# 罗列字段
ListFields(dataset, {wild_card}, {field_type})

上面三个函数中，参数凡有{}都可以省略，可以看到ListFeatureClasses，和ListRasters可以都省略的。在设置工作空间后，可以省略参数，罗列空间中的要素。

ArcPy中游标，SQL

游标

游标用于操作表格数据，多用于操作要素属性值，游标的使用多需要结合循环语句。

游标有三种类型：查找型SearchCursor, 插入型 InsertCursor, 修改型UpdateCursor

游标使用方法：

arcpy.da.InsertCursor(in_table, field_names)
# 表格名，字段名称
arcpy.da.SearchCursor(in_table, field_names, {where_clause}, {spatial_
reference}, {explore_to_points})
# 表格名称，字段名称，属性值筛选器（可选），空间索引（可选），分散为点（可选）
arcpy.da.UpdateCursor(in_table, field_names, {where_clause}, {spatial_
reference}, {explore_to_points})
# 表格名称，字段名称，属性值筛选器（可选），空间索引（可选），分散为点（可选）

游标详细方法如下：

游标类型	方法	描述
Search	next	检索到下一行
	reset	重置到开始位置
Insert	insertRow	插入一行到表中
	next	检索到下一行
Update	deleteRow	移除表格中某一行
	next	检索到下一行
	reset	重置到开始位置
	updateRow	更新当前行

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

# 查找数据
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

# 修改数据
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)

# 删除数据
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()

使用游标操作表格，会使表格锁定，这可防止多重操作。 若需要多次操作表格数据，则需要删除游标对象

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操作几何要素

读取几何信息

点要素

import arcpy
fc = "C:/Data/hospitals.shp"
cursor = arcpy.da.SearchCursor(fc, ["SHAPE@XY"])
# SearchCursor也可以查找几何要素，第二个参数"SHAPE@XY"相当于几何要素字段，还可使用
# SHAPE@XY 要素坐标
# SHAPE@LENGTH 要素长度
# SHAPE@ 全部要素对象
for row in cursor:
    x, y = row[0]
    print("{0}, {1}".format(x,y))

线要素

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用于获取点对象的数组
        print("{0}, {1}".format(point.X, point.Y))

写入几何信息

将text文件写入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})创建空要素
arcpy.CreateFeatureclass_management("C:/Data", fc, "Polygon")
# 新要素游标，准备插入数据
cursor = arcpy.da.InsertCursor(fc, ["SHAPE@"])
array = arcpy.Array()
point = arcpy.Point()
# 读取text文件，生成点数组
for line in fileinput.input(infile):
	point.ID, point.X, point.Y = line.split()
	array.add(point) 
# 根据array生成polygon
polygon = arcpy.Polygon(array)
cursor.insertRow([polygon])
# 关闭文件输入流
fileinput.close()
# 关闭游标
del cursor

ArcPy操作栅格数据集

相关概念

• 栅格数据集（Raster Dataset），栅格空间数据模型，存储在磁盘中或是地理数据库中，有多种格式如 TIFF, JPEG, IMAGINE, Esri GRID, 和MrSID 等。可以是单波段或是多波段
• 栅格波段（Raster Band），栅格的一个图层，代表特定波段的光谱信息
• 栅格目录（Raster Catalog），栅格数据集的几何

罗列栅格文件

ListRasters({wild_card}, {raster_type})

描述栅格属性

栅格信息有：

• bandCount,波段数目
• compressionType,压缩类型
• format，栅格格式
• permanent, 是否永久
• sensorType, 探测器类型

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

单波段信息有：

• height : 行数

• isInteger ： 是否整型

• meanCellHeight： y方向上像元数

• meanCellWidth ： x方向上像元数

• noDataValue ：null值

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

• primaryField：索引字段

• tableType： 表格名称

• width ：列数

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

栅格对象初始化

两种方式： 一是通过文件夹栅格文件，二是通过地图代数语句

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

# 地图代数
import arcpy
outraster = arcpy.sa.Slope("C:/raster/elevation")

栅格对象只有一个方法，save，用于保存栅格数据。