【转载】Python与ArcGIS Engine的集成

本文转载自Fransico《Python与ArcGIS Engine的集成》

 

1 在Python中调用AO类库

1.1  准备工作

本文所使用环境：ArcGIS 10.0、Python 2.6。

AO类库在本质是COM组件，在Python中无法直接使用COM，应此需要把COM转换成Python能识别的类型。

Comtypes是一个开源的基于ctypes python的、轻量级的纯COM客户端和服务器框架，利用comtypes可以把AO对象转换成python能识别的类型。Comtypes的下载地址：http://sourceforge.net/projects/comtypes/。

下载完直接安装后就可以在Python中使用了。Comtypes是利用comtypes.client.GetModule方法将需要的类库生成到comtypes/gen文件夹中，因此 首先需要定义一个GetAoModule函数：

def GetAoModule(moduleName):

 import comtypes

 from comtypes.client import GetModule

 GetModule('C:/Program Files/ArcGIS/Engine10.0/com/' + moduleName)

这样就可以引入AO对象库了，比如使用GetAoModule('esriControls.olb')，就可以引入esriControl了。

我们在使用AO时还需要创建AO对象，这里要使用 comtypes.client.CreateObjec来进行创建，在程序中定义一个AoObj函数：

#在Python中创建一个ArcObjects对象

def AoObj(MyClass, MyInterface):

 from comtypes.client import CreateObject

 try:

  obj = CreateObject(MyClass, interface=MyInterface)

  return obj

 except:

  return None

此外还需要定义一个函数用于接口跳转：

#接口跳转

def AoCType(obj, interface):

 try:

  newobj = obj.QueryInterface(interface)

  return newobj

 except:

  return None

使用AO还需要绑定ArcGIS Engine或Desktop的许可。在ArcGIS 10.0之后，还需要指定ArcGIS的版本。

#利用GP绑定许可 

import arcgisscripting

gp = arcgisscripting.create(10.0)

gp.setProduct("ArcEngine")

#初始化许可

GetAoModule('esriSystem.olb')

import comtypes.gen.esriSystem as esriSystem

pInit = AoObj(esriSystem.AoInitialize,esriSystem.IAoInitialize)

eProduct = esriSystem.esriLicenseProductCodeEngine 

licenseStatus = pInit.IsProductCodeAvailable(eProduct)

if licenseStatus == esriSystem.esriLicenseAvailable:

 pInit.Initialize(eProduct)

这样在python中使用AO的准备工作就完成了

1.2  编写脚本

Python作为一种脚本语言，能够执行批处理程序、开发基于ArcGIS Desktop的小工具，特别是在执行批处理程序上有着很明显的优势。本节利用python编写了一个脚本，用于输出线要素每个结点的M值。

具体代码如下：

#打开Shapefile

GetAoModule('esriGeoDatabase.olb')

import comtypes.gen.esriGeoDatabase as esriGeoDatabase

GetAoModule('esriDataSourcesFile.olb')

import comtypes.gen.esriDataSourcesFile as esriDataSourcesFile

GetAoModule('esriDataSourcesGDB.olb')

import comtypes.gen.esriDataSourcesGDB as esriDataSourcesGDB

GetAoModule('esriGeometry.olb')

import comtypes.gen.esriGeometry as esriGeometry

fileWorkspaceFactory=AoObj(esriDataSourcesFile.ShapefileWorkspaceFactory,esriGeoDatabase.IWorkspaceFactory)

pfw=fileWorkspaceFactory.OpenFromFile('D:/LinearReferencing/',0)

featureWorkspce = AoCType(pfw, esriGeoDatabase.IFeatureWorkspace)

featureClass=AoObj(esriGeoDatabase.FeatureClass,esriGeoDatabase.IFeatureClass)

featureClass=featureWorkspce.OpenFeatureClass("Export_Output.shp")

#选择所有要素

queryFilter2=AoObj(esriGeoDatabase.QueryFilter,esriGeoDatabase.IQueryFilter2)

queryFilter2.WhereClause =''

fs=featureClass.Search(queryFilter2,0)#0就是Fasle

featureCursor=AoCType(fs, esriGeoDatabase.IFeatureCursor)

#创建txt

f=open('D:/M值表.txt','w')

fc = featureCursor.NextFeature()

#循环输出每个线要素的所有结点的M值

while fc:    

    pFeat = AoCType(fc, esriGeoDatabase.IFeature)    

    ps=pFeat.Shape 

    pPl=AoCType(ps, esriGeometry.IPolyline)    

    pPC=AoCType(pPl, esriGeometry.IPointCollection)    

    f.write('OBJECTID  ' + ','+repr(pFeat.OID)+'\n')

    f.write('节点' + "," + '  M值'+'\n')

    for i in range(0,pPC.PointCount):

        ppct=pPC.Point[i]       

        pPoint =AoCType(ppct, esriGeometry.IPoint)

        ID=i+1

        f.write(repr(ID) + ",  " + repr(pPoint.M)+'\n')

    fc = featureCursor.NextFeature()

#关闭文件输入

f.close()

脚本运行完毕后，会创建一个txt文件，里面包含了每条线要素所有结点的M值，如下图所示：

1.3  创建GUI程序

Python是一种脚本语言，但是python也有很多GUI程序包，比如tkinter、wxpython、pyqt等，利用这些程序包可以创建GUI应用程序。本小节利用wxpython调用AE控件创建了一个简单的应用程序，如下图所示。

首先必须引入esriControls.olb，这样才能使用MapControl、TOCControl等AE控件。

#引入esriControls

GetAoModule('esriControls.olb')

import comtypes.gen.esriControls as esriControls

接下来利用wxPython建立框架，并引入MapControl、TOCControl和ToolbarControl。要注意的问题是必须把AE控件当成ActiveX进行转换，这样才能够在Python中应用。

import wx

import wx.aui

#把控件当成ActiveX进行转换

import wx.lib.activex as ActiveX

class MyFrame(wx.Frame):

    def __init__(self, *args, **kwargs):

        

        wx.Frame.__init__(self, *args, **kwargs)

        self.mgr = wx.aui.AuiManager(self)

        #添加AE控件

        ax_MapControl = ActiveX.ActiveXCtrl(self,str(esriControls.MapControl ._reg_clsid_),

                                    -1, wx.DefaultPosition,wx.DefaultSize, 0, "MapControl")

        ax_TocControl = ActiveX.ActiveXCtrl(self,str(esriControls.TOCControl ._reg_clsid_),

                                    -1, wx.DefaultPosition,wx.Size(200,100), 0, "TocControl")

        ax_ToolbarControl = ActiveX.ActiveXCtrl(self, str(esriControls.ToolbarControl._reg_clsid_), -1,

                                       wx.DefaultPosition,wx.DefaultSize, 0, "ToolbarControl")

      

        #把控件添加至Frame中       aui.AuiPaneInfo().

        self.mgr.AddPane(ax_ToolbarControl, wx.aui.AuiPaneInfo().Name("地图工具条").Caption("地图工具条").Top())                 

        self.mgr.AddPane(ax_MapControl, wx.aui.AuiPaneInfo().Name("地图控件").Caption("地图控件").Center())        

        self.mgr.AddPane(ax_TocControl, wx.aui.AuiPaneInfo().Name("TOC目录").Caption("TOC目录").Left())

       

        #设置mapcontrol与 toolbarControl和tocControl的伙伴关系

        toolbarControl = ax_ToolbarControl.ctrl

        tocControl = ax_TocControl.ctrl

        MapControl= ax_MapControl.GetCtrl()

        

        self.Add_toolbar_Command(toolbarControl)

        toolbarControl.SetBuddyControl(MapControl)

        tocControl.SetBuddyControl(MapControl)

        

        self.mgr.Update()

        

    #向 ToolbarControl 中添加命令按钮

    def Add_toolbar_Command(self,toolbarControl):            

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsOpenDocCommand',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsMapZoomInTool',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsMapZoomOutTool',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsMapZoomInFixedCommand',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsMapZoomOutFixedCommand',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsMapPanTool',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsMapFullExtentCommand',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsMapZoomToLastExtentBackCommand',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsMapZoomToLastExtentForwardCommand',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsSelectFeaturesTool',-1,-1,False,0,1)

            toolbarControl.AddItem('esriControlCommands.ControlsSelectTool',-1,-1,False,0,1)

class MyApp(wx.App):

    def OnInit(self):

        frame = MyFrame(None, -1, '在Python中使用ArcGIS Engine',(100,100),(800,600))

        frame.Show()

        

        self.SetTopWindow(frame)

        return 1

app = MyApp(0)

app.MainLoop()

2 ArcGIS Engine程序中调用python脚本

基于AE的二次开发有很多种方式，包括JAVA、C++、.NET。本节介绍在.NET中调用python脚本。

在.NET程序中使用python脚本，必须使用IronPython。IronPython是一个开源的项目，能够使用户在.NET环境中使用python，我们可以在http://ironpython.codeplex.com/ 上下载对应用python版本的IronPython。最新的IronPython要求.NET版本必须在4.0以上。

下载并安装IronPython后，需要在.NET程序中进行设置。首先在程序中添加IronPython.dll和Microsoft.Scripting.dll的引用，这两个dll位于IronPython的安装目录下。

 

然后在程序中添加using IronPython.Hosting和using Microsoft.Scripting.Hosting。

我们还需要把python文件添加至工程中，需要注意的是，要把Python文件的属性“复制到输出目录”设置成“始终复制”。

 

这样，就可以在程序中调用python脚本了。

ScriptRuntime pyRuntime = Python.CreateRuntime();

dynamic obj = pyRuntime.UseFile("Ratio_divided.py");

obj.Ratio_divided();

需要注意的是Python脚本中不能使用ArcPy包，否则就会出现如下的错误：没有arcpy的模型包。

 

这样，就可以在程序中调用python脚本了。

ScriptRuntime pyRuntime = Python.CreateRuntime();

dynamic obj = pyRuntime.UseFile("Ratio_divided.py");

obj.Ratio_divided();

需要注意的是Python脚本中不能使用ArcPy包，否则就会出现如下的错误：没有arcpy的模型包。

 

这主要是因为IronPython不支持ArcPy，因为ArcPy是基于cpython开发的，而IronPython不支持cpython，当然国外也有人用IronClad（一个IronPython）在IronPython中使用cpython的包，但是其对 ArcPy支持不是很好。

详见http://forums.arcgis.com/threads/21405-Arcpy-in-SharpDevelop-4.0 

3 Python与ArcGIS Engine集成的几种方式对比

前面介绍了Python与ArcGIS Engine集成的三种方法，现在对这三种方法进行一个比较，见下表。

	开发难宜	资源	应用范围	推荐
利用Python调用AO，编写脚本	☆	☆☆☆	☆☆☆	☆☆☆☆
利用Python调用AO，创建GUI程序	☆☆☆	☆	☆	☆
在AE程序中调用Python	☆	☆☆	☆☆☆	☆☆☆

python脚本特别适合一些批处理操作，如果用户要处理空间数据，而又没有ArcGIS Desktop，只有ArcGIS Engine，利用python调用AO写个小脚本，会非常方便，效率也会很不错。当然如果装了Desktop，可以导入ArcPy站点包，那就会更方便了。

利用Python调用AO，创建GUI程序，也是一种可以的方法，但是个人很不推荐，因为comtypes把AO类型库转换后，AO对象的事件很不好操作，当然如果你很爱折腾，又很闲的话，也可以试试这种方法。

而在AE程序中调用Python的话，在某些情况的话也是很不错的选择，比如已经有一个写好的python文件，而里面有个功能正是我们想要的，我们当然要发挥“拿来主义”了。但是我们可以这样想一下，无论是采用.NET还是JAVA或是C++都能很方便的调用AO，那我们为什么还要舍近求远，在Python中使用AO，然后再调用Python呢？

所以个人觉得在ArcGIS中利用python的最好方式就是编写python脚本，这样便能充分python的优势：简洁、高效。