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使用 Python 脚本创作地理处理任务

在本主题中

开始行动:

可在您的计算机上成功执行的大部分 Python 脚本工具都会在 GIS Server 上发布并成功执行 - 您不需要以任何方式修改脚本。但是如果遇到问题,则可能是因为脚本使用了大量的项目数据,或是使用导入语句导入了您开发的 Python 模块。在这种情况下,您会发现该主题很有帮助,因为您可以通过它对以下内容进行深入了解:

  1. 如何找到在脚本中使用的项目数据,并使其可在服务器上用于执行任务。
  2. 如何找到导入模块,并使其可在服务器上用于执行任务。
  3. 如何使项目数据和 Python 模块参数用于脚本。
  4. 如何处理工具验证代码及其在客户端和服务器之间的交互。
  5. 如何处理第三方库。

如果您不熟悉 Python、ArcPy 或脚本工具,则可跳到下面的 Python、ArcPy 和脚本工具入门部分,获取有用主题列表。

如何找到脚本中的项目数据

无论何时共享结果,无论共享为包还是服务,结果都会引用一个脚本工具,对该脚本工具进行扫描即可发现在脚本中使用的所有项目数据。找到项目数据后,会将其合并到临时文件夹,该文件夹将被打包(如果您共享包)或上传到服务器(如果您共享服务)。

扫描脚本时,会对用于 Python 变量或作为函数参数的每个加引号的字符串(无论是单引号还是双引号)进行测试,以查看是否存在数据路径。这里的数据表示的是

  • 内容列表中的图层(ArcMapArcGlobe
  • 文件夹
  • 文件
  • 地理数据集,如要素类、shapefile、地理数据库、地图文档 (.mxd) 和图层文件 (.lyr)

出于讨论目的,我们只关注用作地理处理工具或路径(引用了其他 Python 模块)输入的数据。也合并输出数据,但不能将它们视为项目数据。

在脚本中找到加引号的字符串后,按如下问题测试是否存在数据:

  1. 字符串指的是内容列表中的图层吗?
  2. 字符串中包含数据的绝对路径(如 "e:\Warehousing\ToolData\SanFrancisco.gdb\streets")吗?
  3. 可以找到相对于脚本位置的字符串参考数据吗? 脚本位置定义如下:
    • 包含脚本的文件夹。
    • 如果脚本嵌入在工具箱中,其位置是包含工具箱的文件夹。
    • 如果脚本在 Python 工具箱中,其位置是包含 Python 工具箱的文件夹。

这些测试按顺序依次进行。如果通过测试,数据存在,将会对数据进行合并,但以下情况除外:如果共享为服务,会检查服务器的数据存储,以确定数据是否位于数据存储中。如果是,则不会合并。

注:

合并文件夹时,只会复制文件夹中的文件和地理数据库,不会复制子文件夹。有些地理数据集(例如,文件地理数据库、栅格和 TIN),从技术上讲它们是文件夹,但它们也是地理数据集,所以也将被复制。如果文件夹包含图层文件 (.lyr) 或地图文档 (.mxd),图层文件或地图文档引用的所有数据也会被合并,这样脚本中的 arcpy.mapping 例程才能获取引用数据的访问权限。

提示:

由于文件夹的合并方式,您应该避免在文件夹中夹杂一些工具永远用不到的大数据集和文件,因为这会不可避免地增大打包或上传到服务器的数据大小。(这不适用于在服务器的数据存储中找到的文件夹,因为这些文件夹不会上传到服务器。)

示例

下面示例是以该文件夹结构为基础的:

项目文件夹示例
项目文件夹示例

相对路径和文件夹

以下查找相对于脚本位置的数据的技术是一种常用方式,特别是对那些为 ArcGIS 10.0 创建的服务。以下脚本代码位于上图所示的脚本文件夹中,仅供参考。ToolData 文件夹包含 SanFrancisco.gdbSanFrancisco.gdb 中是一个名为 Streets 的要素类。在如下代码示例中,到 ToolData 文件夹的路径是相对于脚本位置(Scripts 文件夹)构建的。

import arcpy import os import sys
# Get the directory the script lives in.
# Folders will be found relative to this location.
#
scriptPath = sys.path[0]
# Construct paths to ../ToolData/SanFrancisco.gdb/Streets and
#                    ../ToolData/Warehouse.lyr
#
toolDataPath = os.path.join(scriptPath, "..", "ToolData")
streetFeatures = os.path.join(toolDataPath, "SanFrancisco.gdb", "Streets")
streetLyr = os.path.join(toolDataPath, "Warehouse.lyr")

在以上代码中,将会测试字符串 "ToolData"os.path.join 函数的参数),以确认数据是否存在。在本例中,存在相对于脚本位置的名为 ToolData 的文件夹。将会合并该 ToolData 文件夹 - 其全部内容(不包括上面提到的子文件夹)将被打包或上传到服务器(除非 ToolData 文件夹属于服务器的数据存储)。

请注意,复制的是文件夹内容,而非单个文件。例如,在以上代码中,会构建数据集路径 e:/Warehousing/ToolData/SanFrancisco.gdb/Streets。合并过程不是单独仅复制 Streets 数据集 - 而是复制整个 ToolData 文件夹。

地理数据集的绝对路径

如下图的代码示例所示,绝对路径以盘符开头,如 e:/

import arcpy import os
streetFeatures = 'e:/Warehousing/ToolData/SanFrancisco.gdb/Streets'

在以上代码中,Streets 数据集及其所依赖的全部其他数据(如关系类和域)都将被合并。

混合示例

import arcpy import os
toolDataPath = r'e:\Warehousing\ToolData'
warehouseLyr = os.path.join(toolDataPath, "Warehouse.lyr")

在上述代码中,将合并 ToolData 文件夹的全部内容。由于合并了文件内容(不包括子文件夹),Warehouse.lyrWarehouse.lyr 所引用的全部数据也将一起被合并。

正斜线与反斜线

Windows 约定使用反斜线 (\) 作为路径中的分隔符。UNIX 系统使用正斜线 (/)。

注:

在 ArcGIS 中,无论是在路径中使用正斜线还是反斜线,ArcGIS 始终可以将正斜线和反斜线转换成相应的操作系统约定。

脚本中的反斜线

诸如 Python 等基于 UNIX 的和类似 C 语言的编程语言将反斜线 (\) 视为转义字符。例如,\t 表示制表符。由于路径可以包含反斜线,因此需防止将反斜线用作转义字符。最简单的方法是使用 r 指令将路径转换成 Python 原始字符串,如下所示。这会指示 Python 忽略反斜线。

thePath = r"E:\data\telluride\newdata.gdb\slopes"

了解有关指定路径的详细信息

导入其他 Python 模块

您的脚本可能会导入您开发的其他脚本。例如,以下代码显示了如何导入名为 myutils.py 的 Python 模块,其位于与父脚本相同的目录中,包含一个名为 getFIDName 的例程。.

import arcpy import myutils inFeatures = arcpy.GetParameterAsText(0)
inFID = myutils.getFIDName(inFeatures)

遇到 导入 语句时,按照以下顺序定位脚本:

  • 与脚本相同的文件夹。如果脚本嵌入到工具箱中,将使用包含工具箱的文件夹。
  • 系统 PYTHONPATH 变量所引用的文件夹。
  • 系统 PATH 变量所引用的所有文件夹。
如果在以上任意文件夹中找到要导入的脚本,将会合并脚本。扫描过程是递归的 - 也会为项目数据扫描导入的脚本,并使用上述全部规则导入。

导入引用模块的另一项技术是使用 sys.path.append 方法。它可让您设置包含要导入的脚本的文件夹的路径。

import arcpy import sys import os
# Append the path to the utility modules to the system path
#  for the duration of this script.
#
myPythonModules = r'e:\Warehousing\Scripts'
sys.path.append(myPythonModules)
import myutils # a Python file within myPythonModules

在上述代码中,请注意,sys.path.append 方法需要一个文件夹作为参数。由于 'e:\Warehousing\Scripts' 是一个文件夹,因此将合并文件夹的全部内容。复制文件夹内容的规则在此同样适用 - 文件夹中的所有内容(非地理数据集的子文件夹除外)都将被复制。

注:

不会为项目数据或导入的模块而扫描文件夹内的 Python 脚本。

工具验证代码

如果您具有编写脚本工具的经验,则可提供您自己的工具验证逻辑。地理处理服务的客户端不能执行您的工具验证逻辑,仅服务器具有该功能。客户端将其执行任务请求发送到服务时,将在服务器上执行您的验证逻辑。如果验证例程抛出错误,则任务将停止执行。如果从服务返回消息,则客户端将接收验证例程抛出的消息。

通过 Python 验证逻辑,并扫描投影数据和模块的验证代码,就像其他 Python 脚本一样。例如,您的验证逻辑可能会打开一个包含投影文件 (.prj) 的文件夹(例如,d:\approved_projections),以构建一个客户端执行您的工具时可以使用的空间参考选择列表。此文件夹不是工具参数;它是在您的工具验证脚本内使用的投影数据。以上对 Python 脚本描述的规则这里也适用,结果是 d:\approved_projections 文件夹会被合并、复制到服务器上(除非在服务器的数据存储中找到该文件夹)。

设置项目数据和模块工具参数

如上所述,共享时会扫描您的 Python 脚本,并根据代码中找到的加引号的字符串确定脚本使用哪些数据。如果希望控制这一过程,您可以为脚本使用的所有数据和模块创建参数。以下脚本示例即说明了这一思路 - 所有的项目数据和模块都编入可以传递到脚本的参数。

import arcpy import sys import os
inFeatures = arcpy.GetParameterAsText(0)            # Feature Layer projectDataFolder = arcpy.GetParameterAsText(1)     # Folder myPythonModules = arcpy.GetParameterAsText(2)       # Folder
# Append the path to the utility modules to the system path
#  for the duration of this script.
#
sys.path.append(myPythonModules)
import myutils # a Python file within myPythonModules
# Construct a variable to hold the Streets feature class found in the
#  project data folder
#
streetsFeatures = os.path.join(projectDataFolder, "SanFrancisco.gdb", "Streets")

如上所示,脚本为所有数据使用参数时,会有以下几个好处:

  • 能够更加清楚脚本需要哪些数据 - 因为它是参数,可以在工具对话框中直观地看到。无需编辑代码即可确定您要使用的数据。
  • 内部工具验证逻辑为主导 - 如果参数值引用的数据不存在,工具对话框会显示错误,您将无法执行工具来创建结果。
  • 要重置数据位置,您可以使用工具对话框来浏览位置,而不是在脚本中键入位置(这种做法容易出错)。
  • 当结果共享为服务后,服务编辑器会将文件夹参数设置为常量输入模式;您的客户端永远看不到参数。发布时,这两个文件夹将复制到服务器(除非它们已注册到数据存储)。在服务器上执行任务时,脚本将接收所复制文件夹的路径。

第三方模块

不会将第三方模块(即不是核心 Python 安装的任何模块)整合。您需要确保模块存在且在服务器上正确运行。这不适用于随 ArcGIS Server 一起安装的 numpy or matplotlib 模块。

注:

在 Linux 上安装第三方 Python 模块(不是 numpymatplotlib)需要特殊处理。

了解有关在 Linux 上安装第三方 Python 模块的详细信息

Python、ArcPy 和脚本工具入门

如果您不熟悉 Python、ArcPy 和脚本工具,下表列出的主题可以帮助您入门。

帮助主题内容(C)

创建自定义工具快速浏览

创建自己的地理处理工具的基本概念。

什么是 Python?

什么是 ArcPy?

Python 和 ArcPy 的介绍主题。这些主题中包含有关 Python 和 ArcPy 站点包的更详细主题。

在 Python 中创建工具的快速浏览

什么是脚本工具?

有关使用 Python 创建自定义脚本工具的介绍主题。

设置脚本工具参数

熟悉脚本工具的创建过程后,通常需参阅本主题,本主题详细介绍了脚本工具参数的定义。

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