Python和ArcGIS自动化制图完全指南（一）：使用ArcPy完成工作流

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Python和ArcGIS自动化制图完全指南（一）：使用ArcPy完成工作流

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前言：哪怕是0基础的你也可以在不打开 ArcGIS 软件的情况下，使用 ArcPy 调用其最多1000多种工具并实现各种复杂或重复的工作流，同时具有很大的灵活度。使用了一个简单的例子做最后的展示。

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1. 写给0基础的读者

这里的内容主要是介绍用什么东西写这个 ArcPy 工作流代码、怎么运行等相关基础内容。

有基础读者的可以跳过。

1.1什么是 Python

Python 是一门面向对象的编程语言。

1.2什么是 ArcPy

最开始 ArcGIS 10 中引入了 ArcPy，这是一个 Python 站点包，其中包含了各种方法，可以使用 Python 语言进行调用。

比如 ArcGIS 空间分析中的擦除操作，在 ArcPy 中就有正好对应的方法。

ArcPy 中的类、方法可以简单分为三种：

• 第一种是针对 mxd、lyr等各种文件实体；
• 另一种是空间处理、检索、数据相关；
• 最后一种是 ArcGIS 中上千种工具的的 Python 接口。
  
  

1.3用什么写工作流

IDLE：安装 ArcGIS 时会自动安装一整套 Python 工具，其中就有我们编写代码的工具，叫 IDLE。

如图所示：

1.4如何运行

打开 IDLE 编写简单代码并运行代码的视频如下：

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运行视频见公众号
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Note: 有两点需要注意一下 ①第一行请写 # -*- coding: utf-8 -*- ，就如视频中那样； ②使用 IDLE 保存文件时，自己需要填写后缀 .py。

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2. 编写工作流代码

2.1流程分析

我们使用一个简单的例子来讲解如何编写工作流代码：

使用 ArcPy 实现一个简单的工作流程：

• 把线矢量转换成面矢量
• 然后给面矢量添加4个新字段。
  
  

直接使用 ArcGIS 来做这件事情是比较繁琐的，尽管一共就两个步骤，但是存在着重复操作，耗费时间。

使用 ArcPy 可以快速的解决，如果是一些更加繁琐，重复性和分析性越多的工作流程，使用 ArcPy 的效果会更好。

2.2代码示例

讲解和展示流程代码以及各部分源代码的作用。

配置工作空间

设置一个文件默认的保存路径。在这里我们可以使用 Geodatabase，即GDB，ArcGIS 内置的地理数据库。

为整个工作空间设置好默认数据库（GDB）后，可以方便的存储中间数据和输出的成果数据，不用在文件路径和后缀问题上劳烦太多。

  

配置工作空间的代码 C1 （该代码见文件 ../workflow/chapter1.py）如下：

1. # -*- coding:utf-8 -*-
   
2. # ---------------------------------------------------------------
   
3. # Author: LiaoChenchen
   
4. # Created on: 2021/1/17 14:53
   
5. # arcpy自动化制图完全指南（一）：使用arcpy完成工作流
   
6. ​
   
7. import arcpy
   
8. import os
   
9. ​
   
10. class InitPath(object):
    
11.     """初始化工作空间，创建gdb数据库（如果没有的话）"""
    
12.     def __new__(cls, *args, **kwargs):
    
13.         if not hasattr(cls, "_instance"):
    
14.             # if not cls._instance:
    
15.             cls._instance = object.__new__(cls)
    
16.         return cls._instance
    
17.     def __init__(self):
    
18.         """_________create folder_________"""
    
19.         scratch_path = "D:\doc\Scratch" #<<注释1>>
    
20.         try:
    
21.             if not os.path.isdir(scratch_path):
    
22.                 os.makedirs(scratch_path)
    
23.         except:
    
24.             scratch_path = "E:\doc\Scratch" #<<注释2>>
    
25.             if not os.path.isdir(scratch_path):
    
26.                 os.makedirs(scratch_path)
    
27.         
    
28.         """_________create folder_________"""
    
29.         # make gdb
    
30.         scratch_gdb = os.path.join(scratch_path, "Scratch.gdb")
    
31.         if not arcpy.Exists(scratch_gdb):
    
32.             arcpy.CreateFileGDB_management(scratch_path, "Scratch")
    
33.         arcpy.env.workspace = scratch_path
    
34.         arcpy.env.overwriteOutput = True
    
35.         
    
36.         self.scratch_path = scratch_path
    
37.         self.scratch_gdb = scratch_gdb
    
38.    
    
39.     def __iter__(self):
    
40.         return (i for i in (self.scratch_path, self.scratch_gdb))
    
41. &#8203;
    
42. &#8203;
    
43. """______run code______"""
    
44. &#8203;
    
45. folder_path, gdb_path = InitPath()
    
46. arcpy.env.workspace = gdb_path #<<注释3>>
    
47. arcpy.env.overwriteOutput = True #<<注释4>>

复制代码

该代码会在指定的目录下检查是否存在地理数据库（GDB），如果不存在，那么会自动创建 GDB 数据库。如果存在，就会将该地址返回给用户。

最后将返回地址设置为默认工作空间，也就是默认工作路径。

<<注释1>> 和<<注释2>>：

这里预先设置了两个创建数据库的地址（D:\doc\Scratch & E:\doc\Scratch），优先在第一个地址下创建地理数据库，如果电脑没有D盘，程序会将地理数据库创建在第二个地址。

<<注释3>>：

arcpy.env.workspace 用于设置默认工作空间。

<<注释4>>：

输出的结果会覆盖同名的旧数据，请注意。

&#8203;

Note：建议不太熟悉的读者直接复制使用该代码来设置默认工作空间，这能让你避免很多莫名其妙和后缀名导致的错误（经验之谈，遇到过很多抓狂的问题，气到冒烟）。

&#8203;

  

主流程代码

执行任务的主要代码，除去注释只有短短4行，可以在几秒内将线矢量图层转为面矢量图层，然后给面矢量图层创建4个长度为100的文本字段。

流程代码 C2 （../workflow/chapter1.py）如下：

1. ... #<<注释5>>
   
2. &#8203;
   
3. line = "data/line_data.shp"
   
4. # 线要素转面，生成的面矢量名称为 polygon
   
5. arcpy.FeatureToPolygon_management(line, "polygon")
   
6. &#8203;
   
7. # 给 polygon 图层添加字段
   
8. for name in ["CJQYMC", "CJQYDM", "XJQYMC", "XJQYDM"]:
   
9.     arcpy.AddField_management(
   
10.         "polygon", name, "TEXT", field_length=100)

复制代码

<<注释5>>：

该代码紧接上文代码 C1。

输出结果

输出结果是名称为 polygon 的矢量数据，储存在先前设置好的默认工作空间中。

  

完整源代码

该代码见文件 ../workflow/chapter1.py

1. # -*- coding:utf-8 -*-
   
2. # ---------------------------------------------------------------
   
3. # Author: LiaoChenchen
   
4. # Created on: 2021/1/17 14:53
   
5. # arcpy自动化制图完全指南（一）：使用arcpy完成工作流
   
6. &#8203;
   
7. import arcpy
   
8. import os
   
9. &#8203;
   
10. class InitPath(object):
    
11.     """初始化工作空间，创建gdb数据库（如果没有的话）"""
    
12.     def __new__(cls, *args, **kwargs):
    
13.         if not hasattr(cls, "_instance"):
    
14.             # if not cls._instance:
    
15.             cls._instance = object.__new__(cls)
    
16.         return cls._instance
    
17.     def __init__(self):
    
18.         """_________create folder_________"""
    
19.         scratch_path = "D:\doc\Scratch" #<<注释1>>
    
20.         try:
    
21.             if not os.path.isdir(scratch_path):
    
22.                 os.makedirs(scratch_path)
    
23.         except:
    
24.             scratch_path = "E:\doc\Scratch" #<<注释2>>
    
25.             if not os.path.isdir(scratch_path):
    
26.                 os.makedirs(scratch_path)
    
27.         
    
28.         """_________create folder_________"""
    
29.         # make gdb
    
30.         scratch_gdb = os.path.join(scratch_path, "Scratch.gdb")
    
31.         if not arcpy.Exists(scratch_gdb):
    
32.             arcpy.CreateFileGDB_management(scratch_path, "Scratch")
    
33.         arcpy.env.workspace = scratch_path
    
34.         arcpy.env.overwriteOutput = True
    
35.         
    
36.         self.scratch_path = scratch_path
    
37.         self.scratch_gdb = scratch_gdb
    
38.    
    
39.     def __iter__(self):
    
40.         return (i for i in (self.scratch_path, self.scratch_gdb))
    
41. &#8203;
    
42. &#8203;
    
43. """______run code______"""
    
44. &#8203;
    
45. folder_path, gdb_path = InitPath()
    
46. arcpy.env.workspace = gdb_path #<<注释3>>
    
47. arcpy.env.overwriteOutput = True #<<注释4>>
    
48. &#8203;
    
49. line = "data/line_data.shp"
    
50. # 线要素转面，生成的面矢量名称为 polygon
    
51. arcpy.FeatureToPolygon_management(line, "polygon")
    
52. &#8203;
    
53. # 给 polygon 图层添加字段
    
54. for name in ["CJQYMC", "CJQYDM", "XJQYMC", "XJQYDM"]:
    
55.     arcpy.AddField_management(
    
56.         "polygon", name, "TEXT", field_length=100)
    

复制代码

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