使用Python进行空间数据处理与分析

uc

ApplyingTheScienceofWhere

2017年第十五届Esri中国用户大会

欢迎您

使用Python进行空间数据处理和分析

Esri（中国）信息技术有限公司

张舵

Jesri9以他

TMfSCACMCfOfWHIM"

大纲

Python是什么

在ArcGIS中使用Python

案例演示

扩展内容

China

UUlFiG

1

Python

g?esri£fena

Python是什么?

•Python是一种面向对象、直译式计算机程序设计语言，也是一种

功能强大而完善的通用型语言，创始人为GuidovanRossum（吉

多・范罗苏姆）。

1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido

为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的

脚本解释程序-Python

Ghsrichina

THESOENCEOFWHERF

为什么使用Python

・易于学习，非常适合初学者，也特别适合专家使用

・可伸缩程度高，适于大型项目或小型的一次性程序

•可移植，跨平台

・免费开源

•可嵌入（使ArcGIS可脚本化）

•与ArcGIS深度集成

・稳定成熟

・用户社区规模大

・胶水语言

•丰富的库

China

2

在ArcGIS中使用Python

Resri9顾a

-TMfSCIiMCffOfWHCltf

在ArcGIS使fflPython

•Python在ArcGIS9.0版本中被引入到ArcGIS产品

•Esri已将Python完全纳入ArcGIS中，与ArcGIS深度集成

・已成为ArcGIS推荐使用的脚本语言

WhatOptionsDoIHavefor

ScriptingArcGISwithPython?

TheArcGISplatformprovidestwotechnologiesforscripting

andautomation:

•ArcGISAPIforPython

,ArcPy

TheArcGISAPIforPythonandArcPycanbeusedindividually

ortogethertopoweryourGISneeds.

BEJING

THESCONCEOF

ArcGISPythonAPI的发展历程

基于dispatch自动化制图

arcgisscriptinarcgisscriptinPython2.7数据访问

geoprocessorArcPy站点

Python2.1g第三方包空间分析Python

Python2.4Python2.5

Python2.63.4

ArcGISArcGISArcGIS

9.0/9.19.29.3

ArcGIS中Python的用法

1.字段计算器2.制作gp工具

字段计算器InsertPointCD

解析程序

CKB叨木©Pythondatapath

I):pylbon制作工具并发布成GP服务\dala\point.shp

字段:功能(U)回

.oonjucjateOAjd

◎数字.denoninator)

.imagC

O字符串(D.numeotocO)

O日期ID；ffijSege<_r8toO)

38

厮，hexT°

m*mc

.isintegerQfirstPoint

math.acos()

math.acosh()

math.asin()V

。必示代码块.

/4♦•X

旗理班的本代码：

M90tVabe(a.b)：

if(a-b):retum1

elsere(urn0

gelVabe(!al.tbf)

Ias11取消］I环境…］匚反示帮助＞o

耻漂独得”

Chiha

、王开宜玄面THESCIENCEOFWHERE

ArcGIS中Python的用法

4.PythonAdd-in

3.模型构建器

ACMJIKOjxions

45by:Ewi

+端够*DMC

C.p-inade«r^cnkxth&Addiiv.-■1.0

吩3隧MUYNone

AEtepAddSe田T>pcinadcKfi|MkwifixMAdd-in.

+C«tedby.Esni

Or.pemacfe&cpwiftrthsAckinTyp®：

flCorTiTTrct

NC#vj：ofy:A*M-lnCcocnM%

AitfTme

+C-cuicdby:Ew

o\^AX^TITOMenEd>ngFeatureAiftxn©

O®♦隹二FGJB

1<IiiMtAllAdd-ln>andcann“iuctheu*crintcrfiK«

oHhAddIncomponenlMMCtbecuUomt/cdialog.

5.Pythonwindow3

»imparlarcpx.计

・fo^s=ajcpy.SearchCursor(test)

.r<>u=rouxnexm

uniqucLisl=[]参数②

''•'''Vfnrow.getyalue("namer)notinuniqueList:

uni.gueUst|jpnd(row.getValue(,'naniel*));

roweax)egeW\firri(arcc^randC1nteger14')

-f0r小JJ^ainq时犍叫"㈣)：代码块

/沙namcM"।孤，।川5+T

cur-arcpy.UpdateCursorC'test".str)fwind==i:

return'north'

tnrrovKincur：fwind==2:

count+=l

row.id=countreturn'east'

cur.updatcRow(row)fwind==3:

return'south'

数据类型

Variant

L确定_I

ArcGIS中Python的用法

5.在ArcGISforServer中使用python

TogramFiles\ArcGIS\Server\tools\adnin>manageservice.py_

：e:manageservice.py[-h]-uUSERNAME-pPASSWORD-sSITE[-nNAME]

[-o{status,start5stop,delete}][-1]

6.在PortaVonline中使用python

>:\>pythonprepareEsriBaseniapsForOfflinelse.py/arcgismahw1022mahw1022

Esage:prepareEsriBasemapsForOfflinelse.py[-h]-uPORTAL-oPORTALADMIN-s

PORTALPASSWORD-aAGOADMIN-p

AGOPASSWORD[-fFOLDER

Chine

THESCIENCEOFWHERE''

ArcPy介绍

Arcpy——为用户提供了使用Python语言操作所有地理处理

工具（包括扩展模块）的入口，并提供了多种有用的函数

和类，以用于处理和访问GIS数据。使用Python和ArcPy,

可以开发出大量的用于处理地理数据的实用程序。

arcpy.daarcpy.mappiarcpy.saarcpy.na

ng

ArcPy的函数

环境和.

设置

描述数•字段

据,ArcGIS

数据存：

常规地理数Online

储/Portal

.列出数

/——M几何■据库管

据

获取设.

•栅格间

许可授\•消息和置参数

、-----7权和安・错误处

装■理.

.日志历•发布,

史

Shina

THESCIENCEOFWHERE

ArcPy函数

hiportarcpy

•CursorQli^)ows=arcpy.InsertCur$orKnc:/data.gdb/roads_lutn]

-SearchCursor(查询游标)row=rows.newRow()

row.setValue("rowid",x)

■Insertcursor(插入游标)row.setValue("distance”,100)

rows.insertRow(row)

HJpdateCursor(更新方钵示)lelrow

leirows

importarcpy

rows=arcpy.SearchCursor(

,'c:/data/counties.shp,\fields="NAME;STATE_NAME")

forrowinrows:

print("state:{0},County:{1},Population:{2}".foririat(

ix)w.getValue("STATE_NAME"),

row.getValueC'NAME"),

row.getValue("POP2000")))

h，匚SCONCEOFWHERE

ArcPy函数

arcpy.Describe)

返回数据要素的相关属性

Tables,FeatureClasses,Geodatabases,

Rasters,Coverage,LayerFiles,

RelationshipClasses,Workspaces,

Datasets,FeatureLayersJableViews

importarcpy

#Getthefeatureclasstodescribe(i.e.nC:/Data/airport.gdb/runwaysn)

featureClass=arcpy.GetParameterAsText(O)

desc=arcpy.Describe(featureClass)

#Printselectedfeatureclassproperties

printHshapeType",desc.shapeType

print''hasSpatiallndex^^esc.hasSpatiallndex

print"extentXMinn,desc.extent.XMm

printuextentYMax",desc.extent.YMax

print"thefirstfield'sname1',desc.fields[0].name

print"thefirstfield'stype1',desc.fields[0].type

ArcPy函数

arcpy.ListXXX函数

列出数据

ListDatasets

遍历要素类、表格、栅格等数据

ListFeatureClasses

-返回结果是一个集合

ListFields

ListFiles

ListIndexes

ListRasters

#Settheworkspaceenvironment

z

arcpy.env.workspace='c:/data/leGDB.gdb/fds'ListTables

^outputworkspacetowritetoListVersions

•out_workspace'c:/data/output.gdb'

ListWorkspaces

#Getalistofallfeatureclasses

•featureclasses=arcpy.ListFeatureclasses()

#CHpeachfeatureclasses

,forfcinfeatureclasses:

outputos.path.join(out_workspace,'{}clip.format(fc))

arcpy.Clip_analysis(fc,boundary,output)

richina

OFWHERW

ArcPy类

Cursor,游标

E____________________I

Exceptions|异常

IFeatureSets/r|要素和记录

IRecordSets」i____;___

ArcPy类Fields字段信息

什么情况下使用Python?

1.现有工具实现不了，可以用python

2.流程化需要时，可以使用python

3.需求灵活，需要快速试错

3

案例演示

@esri⑨惊

THfSCIfMCffOfWH£Rf

案例演示：

J矢量数据

♦栅格数据

Chine

THESCIENCEOFWHERE

矢量数据处理都做什么?

派生

演示1:统计

统计每个县不同地块类型的面积

无标题ArcWap□X

EileEditViewBookmarksInsertSelectionGecptocesstigCustomizeWindowsHelp

］修牯2皂xPC一:Editor*•

TabteOfContents1/

母图

Layers

日0「

1徜ottierva*ues>

DLLEI

■Dili

1次

■⑶

■0H1

■D171

■0210

■0220

■0230

□)25(i

■1631

・网

662428.3814161569.996Meters

importos,sys,arcpyresult.txt-记事本

f=open(r,D:\2017UC\Demo\Demol\result.txt\'w,)

rows=arcpy.SearchCursor(,testdata')文件(R)|购(E)格式(O)查看M帮助(H)

row=rousne\i()4032302301.69

unK]ueList=(L])403230210796.85

uniquel.istDIJECTI=[n]4032301114.91

whilc.„row:_../„_....4032301411942.68

ifrow.getValuelXZTIANKTHX)notinumqueTList:403230171501.66

H>4032302202823.98

uniqueListappend!ro\v.getValue("XIAN));03230131827.45

row=rowsnext()32316315.0

Fforiinran即“OJen(uniqueLisl)):

v03230250859.64

filter=uniqueList|],032301205.79

=(!03231633178.07

curarcpyearchCursor^^stda[a»xian)

forrow2incur:

whilegetValue(nDI_LEI")notinuniqueListDILEI:

uniqueListDILEI.appena(row2.getValue(,,DI_LEI"))

row2=cur.ncxt()

1需枷tDIL晒5"皿阶

dilei="'DI_LEr"+"=',+…+flt+,,"+"AND',+xian

print(dilei+"H)

searchcur=arcpy.SearchCursor("testdata".dilei)

value=0.0

.—wl^eSo哂暨2叫efMIANJI")

print(value)

.f.writelines([filter+",(,flt+",,,,as,&value+"\n"])

xt.close(A)

Shina

演示2:过滤

空间数据随机抽取

tarn

・m_■

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i丁・NA^・S

ziW匕•■♦,乎■!?>■,■二£■：■余"当■岂，

■u

importarcpyndom

A=random^-sample(range(1673),50)

value=tn

Fforiinrange(0,50):

ifi==49:

value+='FID='+'Sd'。(A[i])

else:

Tvalue+='FID二'+'Sd'%(A[i])+〃0R"

arcpy.SelectLayerByAttribute_management(HRange,'/'ADD_TO_SELECTIONn,value)

演示3:转换

坐标串转面

BC口importxlrd,xlwt,arcpy

类型

名称x11spathA2017UC\imiAD.xo3\Lot.xls

112.655,36.252;113.335,35.609;112.536,34.维陌x坳歌媪嬴雕勰翱懒东获取

地块1耕地872:111.889,35.414:112.655,36.252

112.655,36.252:113.393,37.047;114.078,36.cols=table.colvalues(3)

林地300;113.335,35.609;112.655,36.252

地块2nrows=table.nrows

113.393,37.047:114.117,37.890;115.038,37.point=arcpy.Point()

荒地182J14.078,36.300:113,393,37.047

地块3array=arcpy.Array()

114,117,37.890;114.789,38.718:115.755,37.

耕地polygonGeometryList=[]

地块4999:115.038,37.182:114.117,37.890cur=arcpy.InsertCursor(

113.335,35.609:114.168,34.881;113.307,34.nn

地块5耕地168;112.536,34.872;113.335,35.609rD:\2017UC\Demo\Demo3\data\polygon.shp)

115.038,37.182:115.921,36.283;114.892,35.aforiinrange(l,nrows):

地块6荒地495;114.078,36.300;115.038,37.182str=table.cell(i,3).value

115.038,37.182:115.921,36.283;114.892,35.name=table.cell(i,2).value

地块7赧495;114.078,36.300:115.038,37.182points=str.spHl(';')

114.408,32.875:115.565,33.896;116.570,32.forjinpoints:

耕地

地块8936;115.215,31.642;114.408,32.875xy=j.split('；)

115.565,33.896;117.255,35.495;118.154,34.printxy[0

地块9耕地490;116.570,32.936;115.565,33.896

printxy[l

print'\n'

point.X=float(xy[0])

point.Y=tloat(xyllJ)

array.add(point).

row=cur.newRow()|

row.shapearray

row.namename

anay.removeAll()

cur.insertRow(row)

delCUr

演示4:变更

记录地块权属人变更的要素（字段计算器）

国▼髯▼届励口邮大、土地变更前权属人

地块Copy土地变更后权属人

FIDShape不yni.vi.xT承包人

上.Polygon0

Polygon水浇一李四0

水浇

£PolygonJI0

3±°》gon水浇李四

,IPolygon吴瑞史瑞

判断土地权属人是否变化，不变则Mark

5李四吴瑞

6Porjpfi水浇李四值为1,否则为0

7Polygon张三

-

8PoJigon水浇李四李四-------------------------0

9水浇舞李伟一0

10Eol;ygon水浇李四李四0

水浇

•>Polygon士九王五0

天瑞

12Polygon水浇吴瑞0

水浇

13Polygon天土而0

水流

HPolygon李小红李小红0

13Polygon水浇李小红李小红0

16Polygon7健李四李四0

李四

17Polygon______水浇______场0V

4八”小m

>

4►IH-(0outof225Selected)

地块Copy

演