Python腳本入門(mén)學(xué)習(xí)經(jīng)典手冊(cè).doc

Python腳本使用詳解目錄寫(xiě)在前面的話(huà)2前言2一、PYTHON語(yǔ)言基礎(chǔ)31數(shù)學(xué)運(yùn)算符32字符串操作43模塊的使用（Modules）54使用def構(gòu)建函數(shù)65流程控制結(jié)構(gòu)：If，While，F(xiàn)or66簡(jiǎn)單輸入和輸出9二、ARCGIS&PYTHON101如何創(chuàng)建地理處理對(duì)象（geoprocessor object）102獲取地理處理幫助102.1舉例：如何使用Geoprocessor Programming Model中的Lists113使用地理處理工具Toolboxes和Aliases114在建模中使用腳本（Scripts in ModelBuilder）125 在PythonWin里調(diào)試地理處理腳本185.1 調(diào)試選擇和消息195.2PythonWin的調(diào)試工具205.3地理處理工具舉例216使用描述（Describe）和存在（Exists）獲取數(shù)據(jù)信息216.1描述226.2存在（Exists）236.3在循環(huán)中使用描述和存在237在Python腳本中使用地圖代數(shù)（Map Algebra）268數(shù)據(jù)管理和指針（Data Management and Cursors）278.1數(shù)據(jù)管理（Data Management）278.2指針（Cursors）28附錄1：地理處理腳本中輸入&輸出方法指南31附錄2：其他32寫(xiě)在前面的話(huà)一直想學(xué)習(xí)ArcGIS中的Python腳本，大四下半學(xué)期終于有了時(shí)間，可是想找到這么一本好的教材不容易。茫?；ヂ?lián)網(wǎng)，終于找到了舊金山州立大學(xué)Jerry Davis教授的個(gè)人主頁(yè)，對(duì)其中Geoprocessing Scripts With Python如獲至寶，獨(dú)樂(lè)樂(lè)不如眾樂(lè)樂(lè)，現(xiàn)在將其教程翻譯并結(jié)合自己的學(xué)習(xí)情況給出總結(jié)。希望能夠給更多想學(xué)習(xí)Python的同學(xué)一個(gè)參考。另外，在我剛開(kāi)始接觸Python時(shí)，是看了臺(tái)灣輔仁大學(xué)一位老師的視頻課件，在此致謝。我想從兩個(gè)大部分總結(jié)：一、Python語(yǔ)言基礎(chǔ)；二、ArcGIS&Python。其中第一部分參考了Python精要參考（第二版）、Python編程金典（讀書(shū)筆記）等書(shū)籍文獻(xiàn)。對(duì)于多數(shù)讀者來(lái)說(shuō)，可能或多或少有一些編程基礎(chǔ)，所以理解起來(lái)應(yīng)該不成問(wèn)題。文中多數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)自Jerry Davis教授的主頁(yè)，放在“C:prog”目錄下，為了直觀(guān)，我將運(yùn)算結(jié)果一并編輯，方便參考。值得一提的是ArcGIS的在線(xiàn)幫助文檔，一個(gè)實(shí)時(shí)更新的GIS寶庫(kù)，很多專(zhuān)業(yè)性知識(shí)都可以找到答案，點(diǎn)擊鏈接ArcGIS10中文幫助、ArcGIS9.3.1或9.3英文幫助。獲取更過(guò)腳本例子來(lái)學(xué)習(xí) ：ESRI的地理處理模型和腳本工具庫(kù)是個(gè)不錯(cuò)的選擇。由于我也是初次接觸，翻譯或者心得難免有紕漏之處，希望同仁們可以多多交流！前言在GIS建?；騁IS數(shù)據(jù)管理中，你可能經(jīng)常需要處理一系列步驟才可以完成的工作；你可能有一個(gè)工作目錄下的數(shù)據(jù)需要重投影、裁剪到研究區(qū)域，或者用某種方法組合成期望的結(jié)果；我們也經(jīng)常需要根據(jù)不同情形用不同方法處理數(shù)據(jù)，因此我們需要作出選擇，而高質(zhì)量的決策需要考慮很多低水平的決策，這可以通過(guò)腳本程序模型輔助完成。腳本編程的主要目的是使枯燥的處理數(shù)據(jù)工作自動(dòng)化，通過(guò)邏輯來(lái)指揮處理過(guò)程。我想自動(dòng)化和邏輯是關(guān)鍵，它們區(qū)別于我們多數(shù)使用計(jì)算機(jī)時(shí)的交互活動(dòng)。我們發(fā)E-mail，寫(xiě)文章或者設(shè)計(jì)地圖，都需要和計(jì)算機(jī)交互，而處理一系列數(shù)據(jù)，我們需要自動(dòng)化和利用邏輯來(lái)指導(dǎo)自動(dòng)化。在地理處理腳本邏輯中，我們需要在允許我們做的事情中作出決定，比如，處理柵格數(shù)據(jù)不同于矢量數(shù)據(jù)，或?yàn)闆](méi)投影的數(shù)據(jù)設(shè)置投影，或處理僅在特定時(shí)間搜集的數(shù)據(jù)集。對(duì)于重要的GIS工作來(lái)說(shuō)，腳本以及其他形式的程序是必需的，而非可有可無(wú)。在接下來(lái)的聯(lián)系中，我們會(huì)探索Python的使用以及創(chuàng)建腳本來(lái)使用ArcGIS里眾多的地理處理工具。所有你能在A(yíng)rcToolbox或Model中使用的工具都能夠用在Python腳本中，這些腳本可以生成腳本工具，像其他地理處理工具一樣使用。一、Python語(yǔ)言基礎(chǔ)安裝PythonWin，在A(yíng)rcGisDesktop9.3.isoDesktopPythonWin目錄下可以找到PythonWin的安裝程序，默認(rèn)是不安裝的，。同時(shí)會(huì)安裝win32com以及允許任何腳本在基于Dispatch的地理處理過(guò)程中工作。ArcGIS10中引入了全新的Python Window來(lái)增強(qiáng)內(nèi)嵌的Python體驗(yàn)。警告：不要嘗試更新隨ArcGIS安裝的Python到一個(gè)新的版本！下面介紹Python的一些簡(jiǎn)單語(yǔ)法和規(guī)則。1數(shù)學(xué)運(yùn)算符Python提供了多樣化的通用數(shù)學(xué)運(yùn)算符多數(shù)編程語(yǔ)言的特征，以及許多通過(guò)import的modules提供的符號(hào)。常用的有+,-,*,/,*(冪),%(取模，即除后的余數(shù))。下面的表格顯示了整型（Integer）和浮點(diǎn)型（Float）各種組合運(yùn)算的結(jié)果，記住一條規(guī)則，只要參與運(yùn)算的有浮點(diǎn)型，則結(jié)果為浮點(diǎn)型；全為整型時(shí)，結(jié)果才為整型。輸入表達(dá)式結(jié)果Notes2+35整型結(jié)果2.+35.02.是浮點(diǎn)型，結(jié)果浮點(diǎn)型2-3-12*36整型結(jié)果2.*36.0浮點(diǎn)型5/22整型5./22.55%21取模Az=270Newaz=az+180Print newaz%36090取模的用途之一方位角加180后逆轉(zhuǎn)方向5*22525*0.55.0沒(méi)有sqrt()功能，除非添加math模塊2字符串操作注：使用Python幫助：有超過(guò)30種內(nèi)置方法來(lái)處理字符，請(qǐng)到Sequence Types下的String Methods尋找?guī)椭?！字符串是一串字母，比如San Francisco，字符串下標(biāo)從0開(kāi)始。學(xué)習(xí)字符串語(yǔ)法的最好方法是自己動(dòng)手嘗試，下標(biāo)展示之：輸入結(jié)果Notesprint zhulj.capitalize()Zhuljs.capitalize()即將capitalize()方法用于ss=zhuljprint s.capitalize()print s0zStrings可以像一個(gè)字母列表一樣處理，第一個(gè)字母下標(biāo)為0，某個(gè)字符段可以用1:3來(lái)格式化：從第1個(gè)的開(kāi)頭到第3個(gè)的開(kāi)頭，不包括下標(biāo)為3的字母；s-1表示倒過(guò)來(lái)第一個(gè)，相當(dāng)于slen(s)-1s1=s1print s1hprint s-2:ljprint s2:3uprint s2:4ulprint s2:,s:5ulj zhuljs2=s.upper()print s2ZHULJ我們可以將字符串方法的結(jié)果賦給新的變量s3=s+s2print s3zhuljZHULJ字符串組合用“+”print s*3zhuljzhuljzhulj字符串重復(fù)用“*”，后為重復(fù)次數(shù)selstr=elev1000print selstrelev1000字符串可以使用單引號(hào)或雙引號(hào)，跨行時(shí)用雙引號(hào)。othersel=”elev1000”print otherselelev1000print s.isupper()False一些方法返回值為布爾型（True或False），一些返回索引值（下標(biāo)值）print s2.isupper()Truep=d:/work/lu.shpprint p.find(.)10print p.find(/)2plist=p.split(/)print plistd:, work, lu.shp你可以用split()方法解析出不同的字符串片段，并創(chuàng)建一個(gè)列表（List），我們可以使用其中不同的元素print plist0d:print plist1workp2=d:worksoil.shpprint p2d:worksoil.shp反斜線(xiàn)“”和某些字母一起有特殊用法，如n為換行，“”為轉(zhuǎn)義字符，如“”則表示“”print Jerrys KidsJerrys Kidsprint JerrysnKidsJerrysKidsp3=rd:worksoil.shpprint p3d:worksoil.shp字符串前加“r”則強(qiáng)制“”代表其本身，而非轉(zhuǎn)義字符，這對(duì)于文件路徑的操作很方便3模塊的使用（Modules）Python提供了一系列內(nèi)置的方法（大量依賴(lài)于模塊）用于通用編程。Python安裝時(shí)自帶了大量Modules，最常用的有math,sys,random,array以及os.path。當(dāng)然還有好多Modules可以下載，比如數(shù)字處理（Numeric）numpy，可在或里搜索。/moin/NumericAndScientific頁(yè)面中列舉了一些。使用Module前，必須import之。通常我們會(huì)將一行import 放在程序頂部，比如：import arcgisscripting當(dāng)然，這不必成為你程序的第一行，但必須在使用它里面方法之前。當(dāng)要引用多個(gè)模塊是，中間用逗號(hào)分隔，比如：import arcgisscripting,sys,string,os,math我們也可以自己為頻繁使用的方法創(chuàng)建Module，下面，我們開(kāi)始體驗(yàn)內(nèi)置的Modules。math和random模塊很多常用的數(shù)學(xué)計(jì)算功能都可以通過(guò)math找到，比如三角計(jì)算或?qū)?shù)計(jì)算，如果要使用復(fù)雜數(shù)字，就使用cmath模塊。和之前一樣，通過(guò)以下表格來(lái)體現(xiàn)模塊的使用：輸入結(jié)果Notesimport mathprint math.log10(100)2.0以10為底的對(duì)數(shù)print math.log(100)4.60517018599自然對(duì)數(shù)print math.pi3一個(gè)靜態(tài)常量，所以不需要括弧pi=math.piprint pi3果不想總是輸入“math.pi”可以將其賦給一變量pi3.1415926535897931不需要print即可查看變量值print math.sin(radians)print math.cos(radians)print math.tan(radians)三角函數(shù)的計(jì)算是弧度制degrad=pi/18045*degrad0.78539816339744828度轉(zhuǎn)化為弧度sin=math.sinsin(45*degrad)sin(90*degrad)0.707106781186547461.0即使功能函數(shù)（像sin）都可以賦給一個(gè)變量math.e2.7182818284590451math.hypot(3,4)5.0此方法是求三角形的斜邊x1=520382;y1=4152373x2=520475;y2=4152963不同賦值語(yǔ)句間用“；”分隔xr=x2-x1yr=y2-y1math.hypot(xr,yr)math.sqrt(xr*2+yr*2)(xr*xr+yr*yr)*0.5597.28468923956189不同的方式，相同的結(jié)果import randomrandom.random()0.27281588185756478random()方法，每次結(jié)果都不同，值域?yàn)?.0,1.0)rnd=random.randomrnd()0.4456393835072503mu=50s=10print random.gauss(mu,s)46.5282021944使用def構(gòu)建函數(shù)有點(diǎn)像Module，但更簡(jiǎn)單，函數(shù)是一個(gè)自己定義功能，用在之后的代碼中，并且提供任何你想要使用的參數(shù)。這個(gè)函數(shù)從此可像變量那樣在程序中使用，結(jié)合例子更容易理解。接下來(lái)的代碼定義了一個(gè)將度轉(zhuǎn)換為弧度的簡(jiǎn)單函數(shù)，同時(shí)也定義了一個(gè)弧度轉(zhuǎn)換為度的函數(shù)，它們和Excel內(nèi)置的函數(shù)類(lèi)似。import mathdef radians(angdeg): return angdeg*math.pi/180def degrees(angrad): return angrad*180/math.piprint math.sin(radians(45)print degrees(math.acos(0.5)運(yùn)行之，得到結(jié)果：0.707106781187 60.0 5流程控制結(jié)構(gòu)：If，While，F(xiàn)or任何腳本或編程語(yǔ)言的一個(gè)重要特征就是執(zhí)行一系列不同情形語(yǔ)句的能力。你想要?jiǎng)?chuàng)建一系列山影柵格來(lái)代表夏天、冬天和春秋分。山影（hillshade）工具需要有太陽(yáng)高度角和方位角作為輸入?yún)?shù)。重要日期太陽(yáng)傾角夏至（6月21日）23.44春秋分（3月21日，9月21日）0冬至（12月21日）-23.44接下來(lái)是一段相當(dāng)簡(jiǎn)單的代碼，通過(guò)太陽(yáng)傾角（太陽(yáng)光線(xiàn)正午垂直照射的緯度）獲取太陽(yáng)角和方位角以及緯度。輸入兩個(gè)參數(shù)：lat（研究區(qū)域的緯度，南半球?yàn)樨?fù)）和decl（太陽(yáng)傾角），由此得到sunangle和azimuth：lat=30decl=20sunangle=90-lat+declazimuth=180if sunangle90: sunangle=180-sunangle azimuth=0print sunangle,azimuth上面的例子中l(wèi)at和decl強(qiáng)制賦了值。有三種流程控制操作：if 僅在一個(gè)特定情形下才執(zhí)行語(yǔ)句；while 當(dāng)一種情形存在下，持續(xù)執(zhí)行語(yǔ)句for 遍歷一系列值這些語(yǔ)法和def有些相似：初始語(yǔ)句后加頓號(hào)、需要執(zhí)行的語(yǔ)句塊有縮進(jìn)。這三個(gè)結(jié)構(gòu)的一些重要的公共特征：if、while、for語(yǔ)句均以冒號(hào)結(jié)尾，接下來(lái)是縮進(jìn)的代碼塊，用于if、while、for定義的情形。在腳本編寫(xiě)窗口，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，你在一行末尾打上冒號(hào)后，下一行自動(dòng)縮進(jìn)，在接下來(lái)的一行按下退格鍵取消縮進(jìn)。如果你只需做一件事情，你可以在冒號(hào)后面同一行添加簡(jiǎn)短的語(yǔ)句，比如：if x0: print x 比0大print 下一行不要縮進(jìn)了。if（continued）接下來(lái)，我們會(huì)探索一下另一個(gè)方便的模塊：os.path:開(kāi)始之前，在d:/下創(chuàng)建一個(gè)“testfolder”文件夾，然后新建一個(gè)“test.txt”文件；嘗試以下代碼段，確保print語(yǔ)句前有縮進(jìn)。import os.pathif os.path.exists(d:/testfolder/test.txt): print 測(cè)試文件夾存在 print txt文件存在elif os.path.exists(d:/testfolder): print 測(cè)試文件夾存在 print 測(cè)試文件夾存在，但txt文件不存在else: print 兩者都不存在可選探索示例接下來(lái)的例子做的事情對(duì)GIS非常重要，但是實(shí)際上不用任何地理處理代碼。USGS7.5米分辨率DEM（數(shù)字高程模型）是文本文件（USGSDEM文件），投影為UTM，UTM北向和東向單位是米，但是高程單位可能是英尺（feet）或米（meters）。因此在獲取垂直或水平距離信息時(shí)會(huì)有問(wèn)題，比如坡度可以通過(guò)垂直距離/水平距離獲得。如果你不在使用Z值之前設(shè)置為0.3048，將會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果。但是不幸的是，你可能不知道DEM文本文件的垂直單位是英尺還是米。這些信息保存在第539個(gè)字符里，“1”代表英尺，“2”代表米，所以可以通過(guò)讀取這個(gè)文件判斷。下面的腳本演示了上述內(nèi)容：import fileinputinfile=rc:progpendatawoodside.demfirstline=fileinput.input(infile)0unitchar=firstline539unit=(unknown:not a 7.5 DEM?)if unitchar=1:unit=feetif unitchar=2:unit=metersprint nElevation in+ +unitfileinput.close()輸出結(jié)果：Elevation in feetwhile（continued） 運(yùn)行下面的代碼，說(shuō)明了一種while循環(huán)：x=1while x10: print x x=x+1屏幕依次輸出19 下面說(shuō)明一下“=”（等于）的概念：x=5z=x=4print z輸出Falsex=5z=x=5print z輸出True“=”是邏輯運(yùn)算符之一，其他有“”（大于）、“=”（大于或等于）、“=”（小于或等于）、“”（不等于）。使用邏輯運(yùn)算符計(jì)算得到結(jié)果為布爾型：true（1）和false（0）。下面例子簡(jiǎn)單體會(huì)一下布爾型表達(dá)式：x=1while x10:print xx=x+1表達(dá)式“x10”結(jié)果是true或false，所以這樣允許我們?cè)谟?jì)算完一種情況時(shí)運(yùn)行一系列代碼。許多情況下我們需要使用條件代碼。while循環(huán)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是允許我們跳過(guò)整個(gè)部分，如果條件不滿(mǎn)足初始情況。由于while提供一種容易結(jié)束循環(huán)的方法，我們甚至用它代替if語(yǔ)句。當(dāng)循環(huán)一個(gè)數(shù)據(jù)集時(shí)（GIS中很常用的工作）while循環(huán)很有用。在后面地理處理中我們會(huì)接觸一些例子。for 嘗試下面代碼，演示了for循環(huán)：for x in 1,2,3,4:（注：1,2,3,4用range(1,5)代替是一樣的）msg=hello worldprint str(x)+ +msg（注：當(dāng)我們希望一個(gè)數(shù)字x和字符串連接時(shí)，必須先對(duì)數(shù)字進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換即str(x)，否則系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)） 下面的代碼創(chuàng)建并輸出指定文件夾內(nèi)shp文件名列表（每個(gè)都以.shp結(jié)尾）import osws=c:/prog/hmbareailist=os.listdir(ws)#創(chuàng)建一個(gè)列表保存工作文件夾內(nèi)的文件fcs=#創(chuàng)建一個(gè)空列表，保存結(jié)尾為.shp的文件for i in ilist: if i.endswith(.shp): fcs.append(i)for fc in fcs:print fc（輸出結(jié)果如右圖所示） 下面這個(gè)例子的循環(huán)較多次數(shù)。變量mu是算術(shù)平均數(shù)，s是標(biāo)準(zhǔn)差這兩個(gè)是random.gauss()用到的參數(shù)，可以嘗試改變n的值查看結(jié)果！import randommu=50s=10z5=mu-s*1.96z95=mu+s*1.96count=0n=100000for i in range(n): x=random.gauss(mu,s) if xz95:count=count+1print float(count)/n（每次運(yùn)行的結(jié)果都不同，但都在0.05左右，即統(tǒng)計(jì)結(jié)果在5%左右）6簡(jiǎn)單輸入和輸出我們現(xiàn)在利用前面計(jì)算太陽(yáng)角代碼的片段，之前是直接指定參數(shù)值，現(xiàn)在我們有很多種方法提供輸入?yún)?shù)，現(xiàn)在我們用sys方法。嘗試下面的代碼，點(diǎn)擊（run運(yùn)行）之后，在對(duì)話(huà)框中函數(shù)自變量（Arguments）一欄填入：40 23.44，如下圖：import syslat=float(sys.argv1)decl=float(sys.argv2)#使用arguments（argv）方法從“Arguments”一欄中獲取輸入?yún)?shù)，并指定一個(gè)浮點(diǎn)型轉(zhuǎn)換將字符型輸入值傳遞給lat和declsunangle=90-lat+declazimuth=180if sunangle90: sunangle=180-sunangle azimuth=0print 正午太陽(yáng)角=+str(sunangle)print 方位角=+str(azimuth)（結(jié)果：正午太陽(yáng)角=73.44 方位角=180）二、ArcGIS&Python1如何創(chuàng)建地理處理對(duì)象（geoprocessor object）所有g(shù)eoprocessing的Python腳本都可以通過(guò)import arcgisscripting或者win32com去穿件geoprocessor object。下面的例子顯示二者區(qū)別：arcgisscripting module需要在Python2.5.1版本上創(chuàng)建并且需要此版本創(chuàng)建geoprocessor；通過(guò)win32com創(chuàng)建的geoprocessor可以在不同的Python版本上運(yùn)行。#9.3import arcgisscriptinggp=arcgisscripting.create(9.3)gp.workspace=”c:/Tongass”gp.clip_analysis(“standb4”,”clipcov”,”standb4_clip”,”P(pán)OLY”.”1.25”)#Dispatchimport win32com.clientgp=win32com.client.Dispatch(“esriGeoprocessing.GpDispatch.1”)gp.workspace=”c:/Tongass”gp.clip_analysis(“standb4”,”clipcov”,”standb4_clip”,”P(pán)OLY”.”1.25”) 理解ArcGIS中數(shù)據(jù)多樣性格式對(duì)我們理解地理處理工具很有幫助。比如，特征數(shù)據(jù)可能是單個(gè)shp文件；geodatabase（地理數(shù)據(jù)庫(kù)，我們可能指定地理數(shù)據(jù)庫(kù)為工作空間）；多邊形、弧或點(diǎn)要素的coverage數(shù)據(jù)。當(dāng)我們想遍歷工作空間里的coverage文件時(shí)，應(yīng)使用ListDatasets而不是ListFeatureClasses。2獲取地理處理幫助如果你基本熟悉了Python的語(yǔ)法，便可以開(kāi)始熟悉ArcGIS的Geoprocessing啦，獲取這些方法幫助的途徑有兩個(gè)： ArcGIS幫助系統(tǒng)，Go To Geoprocessing/Automating your work with scripts/Scripting object:Properites and Methods.這里你會(huì)看到Geoprocessor Object,這個(gè)能讓你很方便地獲得所有對(duì)你有用的條目、設(shè)置和其他操作文檔。比如，你想得到特定類(lèi)型的文件，就找到listfeatureclasses方法：fcList=gp.ListFeatureClasses(“w*”,”polygon”)注：此方法的語(yǔ)法為：object.ListFeatureClasses(wildCard As String, FeatureType As String) As Python List = optional wildcard為通配符，和星號(hào)（*）組合使用，如果沒(méi)有通配符則返回工作目錄下的所有feature classes。 Geoprocessor Programming Model（PDF），包含方法（左箭頭表示）、屬性（可讀寫(xiě)的表示為杠鈴形，只讀的表示為部分杠鈴形）2.1舉例：如何使用Geoprocessor Programming Model中的ListsLists（列表）及其屬性和方法在圖表中用紫色標(biāo)出，如下：現(xiàn)在我們?cè)囍帉?xiě)一段腳本列舉出屬性表中所有屬性值（Fields）（以hmbarea柵格土地利用為例，文件存在c:proghmbarea下）import arcgisscripting, sysgp = arcgisscripting.create(9.3) gp.workspace = c:/prog/hmbarea fieldList = gp.ListFields(landuse, *, all)dsc=gp.describe(landuse)print landuse+ +dsc.DataType+:for field in fieldList:. print field.Name, field.Type (此時(shí)輸出結(jié)果如右圖)3使用地理處理工具Toolboxes和Aliases總所周知，地理處理工具在腳本中的使用和ArcToolbox中相同，但是需要提供工具名稱(chēng)來(lái)使用它們。但是記住一個(gè)名稱(chēng)可能有好幾個(gè)工具，比如，裁剪工具（Clip）在Coverage-Analysis-Extract工具集里，另一個(gè)是在Data Management Tools下的Raster工具集下。區(qū)別是每個(gè)工具適用不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，但是我們?nèi)绾卧谀_本中區(qū)分它們呢？在A(yíng)rcToolbox中，我們可以隨意選擇要使用的工具，但在腳本里就必須在某些方面加以區(qū)分。因此我們使用Aliases（別名）已經(jīng)成為工具名稱(chēng)的一部分。每一個(gè)工具都有自己的別名，我們可以通過(guò)右鍵-屬性來(lái)查看：AliaseToolbox“conversion”Conversion“3d”3D Analyst“geocoding”Geocoding“analysis”Analysis“ga”Geostatistical Analyst“arc”Coverage“l(fā)r”Linear Referencing“management”Data Management“sa”Spatial Analyst“cartography”Cartography“stats”Spatial Statistics現(xiàn)在我們用一段腳本來(lái)解釋?zhuān)篿mport arcgisscripting,sysgp=arcgisscripting.create(9.3)gp.Workspace=”c:/prog/hmbarea”gp.overwriteoutput=1 #OverWriteOutput:Boolean,為1表示允許覆蓋已存在文件# 將streams/arc轉(zhuǎn)換為shp文件gp.copyfeatures_management(streams/arc, streams.shp) #利用轉(zhuǎn)換后的shp文件，做200米的緩沖gp.buffer_analysis(streams.shp, stbuff200.shp, 200) # 用做過(guò)緩沖的shp裁剪gp.Clip_analysis(geol.shp, stbuff200.shp, geolstr200.shp)注：上面腳本用“#”注釋的中文內(nèi)容不要出現(xiàn)在腳本文件中，否則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果截圖：如果你一次使用一個(gè)工具集中的若干工具，可以通過(guò)環(huán)境設(shè)置省下一些文字：gp.Toolbox = Analysis gp.Buffer(streams.shp, stbuff200.shp, 200) gp.Clip(geol.shp, stbuff200.shp, geolstr200.shp)4在建模中使用腳本（Scripts in ModelBuilder）首先，需要記住的很重要的一點(diǎn)是，ArcToolbox里相當(dāng)數(shù)量的工具實(shí)際上都是腳本。腳本都有一個(gè)圖標(biāo)。比如，空間統(tǒng)計(jì)分析工具（Spatial Staistics tools）幾乎都是Python腳本（一些是模型中使用了腳本）。實(shí)際上，我們可以復(fù)制并編輯這些腳本作為其他用途。為了在ModelBuilder中使用腳本或?qū)⒛_本當(dāng)做ArcToolbox中工具使用，我們需要考慮如何給它輸入值以及讓其設(shè)置輸出值。仍然以太陽(yáng)角計(jì)算代碼為例，我們給其加上兩句引用，四句輸入輸出語(yǔ)句，就可以用作Modelbuilder中的一個(gè)步驟了。編輯下面的腳本，不過(guò)不要再PythonWin中運(yùn)行之，因?yàn)間etparameterastext和setparameterastext只能用在腳本工具（ArcToolbox或Modelbuilder）中。import arcgisscriptinggp=arcgisscripting.create(9.3)lat=float(gp.getparameterastext(0)decl=float(gp.getparameterastext(1)sunangle=90-lat+declazimuth=180if sunangle90: sunangle=180-sunangle azimuth=0gp.setparameterastext(2,str(sunangle) gp.setparameterastext(3,str(azimuth)這段代碼中的“新面孔”：getparameterastext：是Python傳遞給geoprocessor（我們稱(chēng)之為gp）的一個(gè)方法，允許工具提供輸入?yún)?shù)。每次你運(yùn)行這個(gè)工具時(shí)，都會(huì)看到一個(gè)對(duì)話(huà)框，提示輸入?yún)?shù)，這個(gè)方法允許你在接下來(lái)的程序中使用。索引0和1指第一個(gè)和第二個(gè)參數(shù)。setparameterastext：和getparameterastext相反，它傳遞第二個(gè)條目（比如str(sunangle)的值）給指定的輸出參數(shù)。前兩個(gè)參數(shù)索引為0和1，所以接下來(lái)輸出參數(shù)的索引為2和3。然后，我們需要將腳本加進(jìn)工具（Making a script into a tool），那樣才能在A(yíng)rcToolbox或ModelBuilder或Command line中使用。如前面提到的那樣，這個(gè)腳本只能用于工具，包括輸入/輸出方法是PythonWin不能處理的，但這些是多數(shù)工具必需的。 在A(yíng)rcCatalog里，定位到Python腳本保存的文件夾，最好和數(shù)據(jù)在一個(gè)盤(pán)里，右鍵-新建toolbox。當(dāng)然也可以使用之前創(chuàng)建的toolbox。 在A(yíng)rcToolbox里，右鍵toolbox，選添加-scripts，填寫(xiě)如下圖：l 注意：腳本文件是一個(gè)腳本工具的參考！非常重要的一點(diǎn)，你使用腳本創(chuàng)建了一個(gè)腳本工具，但是腳本本身并沒(méi)有和工具一起保存，腳本工具作為toolbox的一部分保存在“*.tbx”文件中。你也可以右鍵腳本工具點(diǎn)擊“編輯”，出現(xiàn)PythonWin或其他任何IDE窗口，這看起來(lái)好像是腳本存在于工具中。所以，記得移動(dòng)時(shí)將腳本工具文件和腳本本身一起拷貝?！跋乱徊健焙笫菂?shù)配置頁(yè)面，如下圖設(shè)置各參數(shù)如表格所示：Display NameData typeDirectionDefaultLatitudeDoubleinput0DeclinationDoubleinput0Sun AngleDoubleoutput35AzimuthDoubleoutput300 現(xiàn)在可以運(yùn)行此toolbox了，對(duì)話(huà)框提示你輸入latitude和declination。工具是否正確運(yùn)行呢？如果是的話(huà)，你應(yīng)該可以看到“Completed”，你可能會(huì)看到有一黑色窗體一閃而過(guò)，不用擔(dān)心。那么，它是干什么的呢？還記得結(jié)果是輸出兩個(gè)數(shù)字參數(shù)，那么，這些數(shù)字哪去了呢？很好的問(wèn)題，這僅能說(shuō)明你能創(chuàng)建一個(gè)工具，但是不能想ArcToolbox那樣運(yùn)行。比如輸出一種數(shù)據(jù)，柵格或特征數(shù)據(jù)（.shp）之類(lèi)的。 但是它能在作為Modelbuilder工具正常運(yùn)行，下面我們將使用它的輸出參數(shù)創(chuàng)建一個(gè)hillshade。 在你的toolbox中新建一個(gè)model，將剛才創(chuàng)建的腳本工具（script tool）拖進(jìn)來(lái)。 雙擊工具，輸入?yún)?shù)，初始化之。打開(kāi)“Sun Angle”和“Azimuth”發(fā)現(xiàn)它們還是默認(rèn)值，說(shuō)明此腳本工具還沒(méi)有運(yùn)行。右鍵單擊工具，選擇Run，然后發(fā)現(xiàn)兩個(gè)輸出參數(shù)已經(jīng)改變！需要注意的是：latitude范圍是-9090，declination范圍是-23.4423.44。嘗試輸入latitude -70，declination 23.5，你會(huì)得到什么？為什么？ 確保你已經(jīng)得到值域內(nèi)的太陽(yáng)角和方位角，它們將是構(gòu)建hillshade的輸入?yún)?shù)。首先，添加hillshade工具，雙擊指定一個(gè)elevation柵格數(shù)據(jù)（這里我選擇了marbles文件夾下的elevation），用下拉條指定azimuth和altitude值為azimuth和sun angle。運(yùn)行，然后右鍵單擊輸出文件，選“Add to Display”在A(yíng)rcMap里查看結(jié)果。 探索1：如果你想通過(guò)日期獲取太陽(yáng)傾角，該怎么做呢？嘗試下面代碼，保存為getnoonsunfromdata.py，現(xiàn)在有五個(gè)參數(shù)，如下表進(jìn)行正確設(shè)置：Display NameData typeTypeDirectionDefaultMonthLongRequiredinput1DateLongRequiredinput1LatitudeDoubleRequiredinput0Sun AngleDoubleDerivedoutput35AzimuthDoubleDerivedoutput300import win32com.client,sys,mathgp=win32com.client.Dispatch(esriGeoprocessing.GpDispatch.1)#構(gòu)建兩個(gè)函數(shù)，首先判斷輸入月/日的合法性，然后獲取是一年中的第幾天def jdate(im, id): # 通過(guò)年月日起返回一年中的第幾天 lastD = 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 jd = 0, 31, 59, 90, 120, 151, 181, 212, 243, 273, 304, 334 if (im 0) and (im 0) and (id 90: sunangle = 180-sunangle azimuth = 0gp.setparameterastext(3,str(sunangle)gp.setparameterastext(4,str(azimuth)我們?cè)谒伎歼h(yuǎn)一點(diǎn)，如何根據(jù)一天內(nèi)的任何時(shí)間而不是正午時(shí)間，獲取太陽(yáng)角和方位角呢？感興趣的可以從本文開(kāi)頭的鏈接中下砸相應(yīng)代碼學(xué)習(xí)。 探索2：如何在PythonWin里運(yùn)行這個(gè)腳本？首先我們得明確幾個(gè)點(diǎn)：我們將把hillshade作為腳本的一部分使用，并為其提供輸入?yún)?shù)：一個(gè)高程?hào)鸥瘢╡levation raster）；GetParameterastext僅在用作工具時(shí)起作用。下表為腳本工具的參數(shù)設(shè)置：Display nameData typeTypeDirectionDefaultMonthLongRequiredInputDateLongRequiredInputLatitudeDoubleRequiredInputWorkspaceWorkspaceRequiredInputElevationRaster DatasetRequiredInputHillshadeStringRequiredInput代碼如下：import win32com.client, sys, mathgp = win32com.client.Dispatch(esriGeoprocessing.GPDispatch.1)#函數(shù)定義，同上，下面僅給出函數(shù)名稱(chēng)：def jdate(im, id):def declin(day):# 主程序，使用sys.argv代替getparameterastext()month = int(sys.argv1)date = int(sys.argv2)lat = float(sys.argv3)gp.Workspace = sys.argv4#輸入時(shí)注意，路徑應(yīng)為反斜杠“”elev = sys.argv5hillsh = sys.argv6#給輸出hillshade指定文件名decl = declin(jdate(month, date)sunangle = 90 - lat + declazimuth = 180if sunangle 90: sunangle = 180-sunangle azimuth = 0gp.addmessage(about to try)try: gp.OverwriteOutput = 1 gp.addmessage(after overwriteoutputs setting, + gp.workspace + / + hillsh) gp.CheckOutExtension(spatial) gp.addmessage(gp.workspace + / + hillsh) gp.HillShade_sa (elev, gp.workspace + / + str(hillsh), azimuth, sunangle) gp.addmessage(done with hillshade) gp.CheckInExtension(spatial)except:# print gp.getmessages() gp.addmessage(gp.getmessages() gp.CheckInExtension(spatial)閱讀代碼發(fā)現(xiàn)，第一個(gè)輸入?yún)?shù)不適用的getparameterastext(0)，而是sys.argv1，這是因?yàn)間etparameterastext()方法只在工具中起作用，而sys.argv有同樣的效果，索引從1而不是0開(kāi)始，當(dāng)然，這需要首先引用sys模塊。這里我們直接指定輸出文件在輸入數(shù)據(jù)文件夾內(nèi)，省去了setparameterastext()方法，當(dāng)然這個(gè)方法在PythonWin中也無(wú)法運(yùn)行。嘗試輸入?yún)?shù)如下圖，得到右下結(jié)果：5 在PythonWin里調(diào)試地理處理腳本既然我們已經(jīng)認(rèn)真地學(xué)會(huì)了從Python中創(chuàng)建并運(yùn)行地理統(tǒng)計(jì)工具，那么現(xiàn)在需要考慮如何調(diào)試我們的程序了。我們需要經(jīng)常在Python和添加的地理處理系統(tǒng)引用之間調(diào)試程序。當(dāng)一個(gè)地理處理工具運(yùn)行失敗后，我們需要從Pythonwin中得到一個(gè)豐富的消息，而不是“未知錯(cuò)誤”。5.1 調(diào)試選擇和消息Python優(yōu)于A(yíng)ML的優(yōu)點(diǎn)之一是它有更好的調(diào)試方法，調(diào)試程序有很多選擇，這里不能一一列舉。 打印語(yǔ)句（Print statements）一開(kāi)始就養(yǎng)成良好的調(diào)試方法是：將變量的當(dāng)前值或腳本的處理過(guò)程打印在屏幕上。比如，對(duì)之前的一段腳本加以修改：import arcgisscripting,sysgp=arcgisscripting.cre