将最常用的arcgis工具箱里的插值分析工具用python代码

时间: 2024-02-03 13:12:22 浏览: 166

python脚本在arcgis中的使用

在 GIS 建模或 GIS 数据管理中，你可能经常需要处理一系列步骤才可以完成的工作；你可能有一个工作目录下的数据需要重投影、裁剪到研究区域，或者用某种方法组合成期望的结果；我们也经常需要根据不同情形用不同方法处理数据，因此我们需要作出选择，而高质量的决策需要考虑很多低水平的决策，这可以通过脚本程序模型辅助完成。 ### Python脚本在ArcGIS中的应用 #### 一、Python语言基础在开始探讨Python脚本如何应用于ArcGIS之前，我们需要先了解一些Python的基础知识，这些基础知识是进行复杂GIS任务的前提。 ##### 1. 数学运算符 Python支持基本的数学运算符，包括加(`+`)、减(`-`)、乘(`*`)、除(`/`)、取模(`%`)、幂(`**`)等。例如： - 加法: `a + b` - 减法: `a - b` - 乘法: `a * b` - 除法: `a / b` (在Python 3中，这将返回一个浮点数结果) - 取模: `a % b` (返回除法的余数) - 幂: `a ** b` (计算a的b次方) ##### 2. 字符串操作 Python中的字符串操作非常强大，可以轻松实现字符串的连接、分割、替换等功能。 - 连接: 使用加号`+`来连接字符串。 - 分割: 使用`split()`方法根据分隔符分割字符串。 - 替换: 使用`replace(old, new)`方法来替换字符串中的某一部分。例如，以下代码可以实现字符串的基本操作： ```python s = "Hello, world!" print(s.split(", ")) # ['Hello', 'world!'] print(s.replace("world", "Python")) # Hello, Python! ``` ##### 3. 模块的使用模块是Python的一个重要特性，它可以帮助组织代码，避免命名冲突。常用的内置模块包括`os`, `sys`, `math`等。 - `os`: 提供了一系列与操作系统交互的功能，如读取环境变量、改变当前工作目录等。 - `sys`: 提供访问解释器的许多参数和函数的方法，如`sys.argv`获取命令行参数。 - `math`: 提供数学函数，如`math.sqrt()`计算平方根。例如： ```python import os import math print(os.getcwd()) # 输出当前工作目录 print(math.sqrt(16)) # 输出4.0 ``` ##### 4. 使用`def`构建函数函数是代码复用的重要手段，通过定义函数可以封装一段可重复使用的代码块。 ```python def calculate_area(radius): pi = 3.14159 return pi * radius ** 2 area = calculate_area(5) print(area) # 输出约78.54 ``` ##### 5. 流程控制结构：`if`, `while`, `for` - `if`语句用于条件判断。 - `while`循环用于重复执行某些操作直到满足某个条件为止。 - `for`循环用于遍历序列（如列表、元组、字典等）中的元素。例如： ```python x = 10 if x > 5: print("x is greater than 5") i = 1 while i <= 5: print(i) i += 1 for item in ["apple", "banana", "cherry"]: print(item) ``` ##### 6. 简单输入和输出 - 输入: 使用`input()`函数获取用户的输入。 - 输出: 使用`print()`函数输出内容到屏幕。 ```python name = input("Please enter your name: ") print("Hello, " + name) ``` #### 二、ArcGIS & Python ##### 1. 如何创建地理处理对象在ArcGIS中使用Python时，地理处理对象（Geoprocessor Object）是一个核心概念。它可以调用各种地理处理工具，并且可以查询和修改环境设置。 ```python import arcpy gp = arcpy.GetToolbox("path/to/toolbox.tbx") ``` ##### 2. 获取地理处理帮助在使用地理处理工具时，可以使用`arcpy.GetHelp()`函数来获取有关工具的帮助信息。 ```python help_info = arcpy.GetHelp("path/to/toolbox.tbx", "ToolName") print(help_info) ``` ##### 3. 使用地理处理工具——TOOLBOXES和ALIASES ArcGIS提供了大量的地理处理工具箱（Toolboxes），每个工具箱包含一组工具。工具别名（Aliases）可以让工具更容易被识别。 ```python toolbox_path = "path/to/toolbox.tbx" toolbox = arcpy.GetToolbox(toolbox_path) tool = toolbox.GetTool("ToolName") ``` ##### 4. 在建模中使用脚本在ArcGIS ModelBuilder中，可以使用脚本片段来执行复杂的逻辑。这使得模型能够处理多种情况。 ```python # 示例：使用脚本片段创建一个简单的缓冲区分析 arcpy.Buffer_analysis("InputFeature", "OutputFeature", "BufferDistance") ``` ##### 5. 在PythonWin里调试地理处理脚本 PythonWin是用于编写和调试Python脚本的强大工具。在ArcGIS中，可以使用PythonWin来测试和调试地理处理脚本。 ```python # 示例：使用PythonWin调试脚本 import arcpy arcpy.AddMessage("Start of script") # 脚本逻辑 arcpy.AddMessage("End of script") ``` ##### 6. 使用描述（DESCRIBE）和存在（EXISTS）获取数据信息 - `Describe`: 提供了关于数据集的信息，如空间参考、字段名称等。 - `Exists`: 检查文件或路径是否存在。 ```python data_path = "path/to/data.shp" if arcpy.Exists(data_path): desc = arcpy.Describe(data_path) print("Spatial Reference:", desc.spatialReference) else: print("Data does not exist.") ``` ##### 7. 在PYTHON脚本中使用地图代数（MAP ALGEBRA）地图代数提供了一种方式来处理栅格数据。它可以执行各种栅格数据的数学运算和逻辑运算。 ```python import arcpy # 创建栅格数据集 raster1 = arcpy.Raster("path/to/raster1.tif") raster2 = arcpy.Raster("path/to/raster2.tif") # 执行地图代数运算 result = raster1 + raster2 result.save("path/to/result.tif") ``` ##### 8. 数据管理和指针 - **数据管理**: 包括创建、修改和删除数据集。 - **指针**: 提供了一种机制来访问和修改数据集中的行。 ```python # 示例：使用指针更新数据集 fc = "path/to/featureclass.shp" cursor = arcpy.da.UpdateCursor(fc, ["Field1"]) for row in cursor: if row[0] == "value": row[0] = "new_value" cursor.updateRow(row) ``` 通过以上内容，我们可以看到Python在ArcGIS中的广泛应用。从基础的Python语法到高级的地理处理技术，Python为GIS专业人士提供了一个强大的工具箱，可以用来自动化和优化GIS工作流程。

下面是使用 Python 代码执行最常用的 ArcGIS 工具箱里的插值分析工具（Kriging）的示例： ```python import arcpy # 设置工作空间和输入/输出数据路径 arcpy.env.workspace = "C:/data" inFeatures = "points.shp" zField = "elevation" outLayer = "kriging.lyr" outRaster = "kriging.tif" # 定义插值方法和参数 krigingModel = "Spherical" cellSize = 10 searchRadius = arcpy.SearchRadius({"Shape": inFeatures}, 10) krigingParams = arcpy.KrigingParameters() krigingParams.model_type = krigingModel krigingParams.cell_size = cellSize krigingParams.search_radius = searchRadius krigingParams.z_field = zField # 执行插值分析 arcpy.Kriging_3d(inFeatures, zField, outLayer, krigingParams) # 将结果保存为栅格数据 arcpy.LayerToRaster_conversion(outLayer, "elevation", outRaster, cellSize) ``` 这段代码中，首先设置工作空间和输入/输出数据路径，然后定义了 Kriging 方法和参数。接着，使用 `arcpy.Kriging_3d()` 执行插值分析，并使用 `arcpy.LayerToRaster_conversion()` 将结果保存为栅格数据。

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