ArcPy学习笔记（三）处理空间数据

第三章 处理空间数据

1.使用游标访问数据
游标是一个数据库术语，主要用于访问表格中的每一行记录或者向表中插入新的记录。在表格中，一条记录也被称为一行。游标通常用于从表格中按行读取或写入新几何结构。
游标有三种形式：搜索、插入、更新

上图为官网的描述，有关游标的具体内容可见
https://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/10.3/analyze/python/data-access-using-cursors.htm
游标只能向前导航，因此若脚本想要多次遍历，就必须重新执行游标。所以需要for循环或while循环来配合游标使用。
通过游标搜索到的记录会输出到一个字段列表中，列表内字段值的顺序和函数中field_name参数内字段值的顺序保持一致
下面是一个使用游标遍历记录的例子。该例中，遍历了GBA.shp中的类型字段

#-*- coding: UTF-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

import arcpy
fc="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA/GBA.shp"
cursor = arcpy.da.SearchCursor(fc,["类型"])
for row in cursor:
    print "类型={0}".format(row[0])

值得注意的是，Python2.7版本对于中文输出存在编码不同的问题，如果字段或列表中有中文，需要在代码最前面加上前4行代码。
输出结果为

原属性表为

当然，可以进一步改进上述代码，使用with语句后，无论游标成功运行还是报错都可保证数据库锁的关闭与释放，并重置迭代。代码如下：

#-*- coding: UTF-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

import arcpy
fc="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA/GBA.shp"
with arcpy.da.SearchCursor(fc,["类型"]) as cursor:
	for row in cursor:print "类型={0}".format(row[0])

注意这段代码，在使用with语句后的for循环下的print语句不能换行，如果换行就会报错。

下面将演示在某一字段下插入一个新行：

#-*- coding: UTF-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

import arcpy
fc="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA/GBA.shp"
#先把游标移到目标的字段位置
cursor=arcpy.da.InsertCursor(fc,["类型"])
#在该字段里插入新行
cursor.insertRow(["县级市"])

输出结果如图

可以发现在多了一行数据，并在“类型”字段下多了一个“县级市”

也可以通过循环来插入多行数据：

#-*- coding: UTF-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

import arcpy
fc="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA/GBA.shp"
cursor=arcpy.da.InsertCursor(fc,["类型"])
x=1
while x <= 5:
    cursor.insertRow(["直辖市"])
    x+=1

运行结果如图

下面代码将演示如何删除一行数据

#-*- coding: UTF-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

import arcpy

fc="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA/GBA.shp"
with arcpy.da.UpdateCursor(fc,["类型"]) as cursor:
    for row in cursor:
        if row[0]=="直辖市":
            cursor.deleteRow()

输出结果如下

可以发现之前添加的“直辖市”的内容被删除了。

插入游标和更新游标均支持编辑操作。在ArcGIS地理处理框架中，创建游标对象的同时会在属性表上添加一个锁。这个锁能防止多个进程同时更改一个属性表。
锁有两种类型：共享锁与排它锁。
当访问表格或数据集时会应用共享锁；同一属性表中允许存在多个共享锁，但存在共享锁时将不允许存在排它锁。
当对属性表或要素类进行更改会应用排它锁；在使用游标或更新游标时都会在数据集上应用排它锁。

而在应用程序或脚本释放数据集（通过关闭或明确释放游标对象）之前，锁将一直存在。在脚本中可以使用del语句删除游标对象，否则，将会阻止所有其他程序或脚本访问该数据集。而在一个创建了插入游标或更新游标的脚本中，需要用两个del语句，一个删除行对象（del row），一个删除游标对象（del cursor）
注意：在使用with语句后可以保证数据库锁的关闭与释放，因此不需要再使用del语句。

2.在Python中使用SQL语句
通过SearchCursor函数可执行SQL查询语句，语法如下

其中可选参数where_clause表示一个SQL表达式。查询不同的数据集，where_clause参数中的SQL语句会存在细微差别，但都遵循SQL语法规则。

import arcpy
fc="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA/GBA.shp"
with arcpy.da.SearchCursor(fc,["Name","Classcode"],'"Classcode"=1') as cursor:
    for row in cursor:
        print row[0]

上述代码仅为示意。

因为SQL针对不同格式的要素有不同的语法，所以可以使用AddFieldDelimiters函数，语法如下
AddFieldDelimiters（database，field）
演示如下：

#-*- coding: UTF-8 -*-
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding('utf-8')

import arcpy
fc="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA/GBA.shp"
fieldname ="类型"
delimfied=arcpy.AddFieldDelimiters(fc,fieldname)
cursor=arcpy.da.SearchCursor(fc,["市","市代码"],delimfied+"='地级市'")
for row in cursor:
    print "{} {}".format(row[0],row[1])
del row
del cursor

这样就可以输出，类型是“地级市”的城市名称和城市代码，结果如下：

此外，这种SQL语句也广泛的应用于很多工具中，如select工具，其语法如下

Select_analysis (in_features, out_feature_class, {where_clause})

和SearchCursor一样，where_clause在这里就是一个SQL语句。

3.处理表和字段名
ValidateTableName函数可以用来确定某个表名在给定的工作空间中是否有效，函数语法：
ValidateTableName（name,(workspace)）
函数参数是一个表名和一个工作空间路径，函数将为该工作空间返回一个有效的表名。如果表名有效则返回原始表名；如果表名无效。则其中的无效字符均用_下划线代替。

import arcpy
tablename=arcpy.ValidateTableName("Panyu","D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA")
print tablename

输出结果为

在这里Panyu是一个shp文件，能输出说明这个表名可以是数据集的名称。

下面这个例子将演示：使用CopyFeatures工具将shp从文件夹转移到另一个文件夹中。其思路为，先通过basement属性将.shp文件扩展名从文件名中移除，随后验证文件名，并将shp拷贝到另一个地理数据库中。

import arcpy
import os
from arcpy import env

env.workspace="D:\\PythonforArcGIS\\study\\shapefile\\GBA"
outworkspace="D:\\PythonforArcGIS\\study\\shapefile\\GBA2.gdb"
fclist=arcpy.ListFeatureClasses()
for shapefile in fclist:
    fcname=arcpy.Describe(shapefile).basename
    #先把文件名都保存到newfcname中
    newfcname=arcpy.ValidateTableName(fcname)
    #再通过path.join函数将新获取的文件名拼接到新文件夹的路径后面
    outfc=os.path.join(outworkspace,newfcname)
    #使用复制工具将shp文件转移到新文件夹中
    arcpy.CopyFeatures_management(shapefile,outfc)

思路如上述代码所示，但无法输出，需要随后再调试

另外，可以将ValidateFieldName函数作为一个判断语句，只有当字段名有效情况下才能添加字段。下面这段代码将验证新字段名称的有效性，并通过AddField工具将有效字段添加到数据中。

import arcpy
fc="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA/GBA.shp"
fieldname=arcpy.ValidateTableName("NEW")
arcpy.AddField_management(fc,fieldname,"TEXT","","",12)

输出结果如图所示

类似于ValidateTableName函数，ValidateFieldName函数也不会判断字段名是否存在，因此脚本仍然会报错，或覆盖一个已经存在的字段。
确定表名是否存在可以使用CreateUniqueName函数。使用方式为

import arcpy
from arcpy import env
env.workspace="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA"
unique=arcpy.CreateUniqueName("GBA.shp")
arcpy.Buffer_analysis("GBA.shp",unique,"100 FEET")

因为工作空间中已有GBA，因此第一次运行输出GBA0.shp

同理，第二次运行将输出GBA2.shp

4.解析属性表和字段名
ArcGIS中的地理环境经常需要设置成要素或属性表的全限定名。而有时在处理过程中不光要知道要素的名称，还需要知道要素的路径，数据库名称以及数据的所有者。
ParseTableName函数可以将数据集中的全限定名称分割成不同的组成部分。语法如下
ParseTableName（name,(workspace)）
ParseTableName返回一个由逗号隔开，并含有数据库名、所有者名以及表明的字符串。演示如下：

import arcpy
from arcpy import env
env.workspace="D:/PythonforArcGIS/study/shapefile/GBA"
fc="Panyu"
fullname=arcpy.ParseTableName(fc)
namelist=fullname.split(",")
databasename=namelist[0]
ownername=namelist[1]
fcname=namelist[2]
print databasename
print ownername
print fcname

输出结果如下，因为Panyu数据经过处理，所以没有保存数据库名、所有者名，只能输出null。