Python与地理信息系统应用的开发工具.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Python与地理工具,1,ArcGIS与Python,Python简单易学、免费开源、海量资源,Python可移植、可扩展、可嵌入,Python跨平台（,支持Windows/Unix/Linux/Macintosh,）,系统编程、图形处理、数学处理、文本处理、数据库编程、网络编程。,arcgisscripting,Python,2.4,ArcGIS,9.2基于,dispatch,geoprocessor,Python,2.1,ArcGIS,9.0/9.1,Python,2.7,第三方包,自,动,化制,图,数,据,访问,空,间,分析,ArcGIS,10.4,Python,3.4,ArcPro,1.2,arcgisscripting,Python,2.5,ArcGIS,9.3,ArcPy,站点包,Python,2.6,ArcGIS,10.0,2,ArcGIS中的地理工具,3,地理工具类型,内置工具,模型工具,脚本工具,4,地理工具的Python入口ArcPy,Arcpy,为用户提供了使用,Python,语言操作所有地理处理工具（包括扩展,ArcGIS,服务共享,地理分析,可视化,数据管理,模块）的入口，并提供了多种有用的函数和类，以用于处理、访问和管理分析,GIS,数据。使用,Python,和,ArcPy，可以开发出大量的用于处理地理数据的实用,程序。,地理处理,ArcGIS提供了多种Python使用方式,利用ArcPy与Python方便实现GIS处理流程,不需要学习庞大的AO接口,ArcGIS,Desktop扩展已经不再支持VBA,5,ArcPy与地理工具,6,操作mxd和lyr,扩展数据驱动功能,自动导出pdf和打印,数据编辑会话,更高效的Cursor,支持版本、属性域,执行空间分析和运算,执行网络分析工具,地统计分析模块功能,处理时间增量和时区,ArcPy,Core,地理分析,arcpy.sa,arcpy.na,arcpy.ga,arcpy.time,基本模块,ArcPy的模块,自动化制图,arcpy.mapping,数据访问,arcpy.da,7,-,-,-,获取地图文档中相关信息：数据源、无效图层、空间参考等,更新图层数据源,更新图层的符号、,label,显示、图层透明度等,自动化的地图集生产,-,-,自动制图和创建,pdf,地图册,自动导出和打印地图,快速制图,ArcPy.Mapping模块,管理地图文档（MXDs）、图层（Layers）和其中数据,8,数据预处理,空间数据预处理,-,-,-,-,矢量栅格转换,投影转换,数据属性编辑,。,非空间数据的空间化,-,-,-,属性表、文本数据转成矢量,/,栅格,多维数组科学数据的空间化,。,9,Arcpy,中,Numpy,转换：,NumPyArrayToRaster,RasterToNumPyArray,NumPyArrayToTable,TableToNumPyArray,NumPyArrayToFeatureClass,FeatureClassToNumPyArray,数据预处理,Numpy数据的空间化,Python的开源科学计算包，,用来存储和处理大型矩阵,强大的N维数组对象Array（灵活索引、合并分割）,实用的线性代数和随机数生成函数（算术运算、维度变换）,多维数据与GIS可视化之间的桥梁（栅格转换）,10,数据预处理,例1：通过Python实现从网络抓取数据资源并转化成空间矢量数据,1、调用python的urllib2这个HTTP客户端库的相关方法抓取网络数据资源,2、使用ArcPy的创建要素类方法，并添加相关属性字段,3、使用ArcPy的更新要素类方法，逐条插入数据,11,数据预处理,例2：通过Python实现多维数据的空间化,多维数据以netCDF,GRIB,and,HDF等格式存储,多维数据应用领域,海洋数据,海水温度，盐度，洋流,气象环境数据,温度，湿度，气压，风场，降水，浓度,土地数据,土壤含水量,NDVI，土地覆盖,风场和湿度,风场和气压,洋流,扩散浓度,12,Variables：/定义变量,Attributes：/属性,数据预处理,多维数据与栅格数据的关系,Dimensions：/定义维数,13,数据预处理,多维的镶嵌数据集,支持多文件和多变量,用地理数据库属性表来管理多维数组，而不存储数据本身,每一行代表2维的栅格数组,维度和变量名称作为字段存储,不同区域的数据,不同时间的数据,14,数据预处理,多维数据预处理标准化,15,数据预处理,多维数据预处理入库空间化,16,Parcel,fabrics,Representations,Terrain,datasets,Locators,Behavior,Attribute,defaults,Connectivity,rules,Attribute,domains,Split/merge,policy,Relationship,rules,Topology,rules,Topology,Relationship,classes,Geometric,networks,Route,Dimension,Polygon,Line,Point,Annotation,Raster,Datasets,Additional,geodatabase,elements,Tool,Toolboxes,Model,Script,Network,datasets,Tables,Feature,Classes,数据管理,Geodatabase空间数据模型,Geodatabase,Feature,dataset,Spatial,reference,17,行政区,用地性质,用地面积,GeoDatabase,数据创建（矢量、栅格、属性表）,数据投影与格式转换,数据处理,数据抽稀,字段计算,拓扑管理,数据索引,数据对比,图层管理,元数据处理,。,数据管理,管理地理数据库（personal/file/sde,GDB）,地理数据库创建,数据库连接（空间&非空间）,数据集创建（矢量&栅格&网络）,SDE版本管理,数据备份,数据过滤,18,地理分析,Geoprocessing框架,ArcToolbox,ArcGIS提供的地理处理工具集,Model,Builder,使用一系列GP工具构建工作流的可视化编程语言,Python-Arcpy,使用Python操作地理处理工具，实现更强大的地理处理工具和程序,19,地理分析工具,主模块,Basic,Standard,Advanced,常用分析工具,空间分析,空间统计分析,地统计分析,3D,分析,网络分析,追踪分析,扩展模块,20,地理分析流程,准备,数据,定义投影,精度,比例尺,设计,问题,陈述需求,分解问题,执行,分析,运行工具,高级自动化执行：,-,建模,选择,方法,回顾问题,选择方法,选取工具,分发,共享,展示结果,共享给用户检验,结果,确保成果质量,-,脚本、代码,适宜性建模,水文分析,影像分类,网络分析,格式,地形分析,3D建模,插值处理,统计分析,相关性分析,邻域分析,密度分析,。,21,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,例1：模拟3D空气气团扩散,22,不同时间扩散,不同高度扩散,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,2D场景空气质量数据,23,NetCDF,数据提取,栅格,数据,生成等,值线,生成,TIN,去掉边界,面要素,去掉面,内小洞,转换成,面要素,最小外接,矩形转换,成线要素,获取最,大面,创建,Multipatch,生成下,层TIN,更新时间,和高度,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,3D空气气团处理流程,24,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,3D空气气团数据流程,栅格数据,等值线数据,闭合等值线,闭合面数据,扩散面数据,扩散体数据,25,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,3D空气气团应用流程,1、后台数据处理,2、生成Multipatch气团,3、发布成WebScene,4、数据的Web,3D多维展示,利用Python实现空气扩散气团三维体的生成,利用ArcGIS,Pro实现WebScene的发布,利用ArcGIS,JS,API4.0的Web,3D能力，满足前端3D应用需求,26,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,例2：空气质量的立体剖面分析,27,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,2D空气质量剖面分析,28,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,3D空气质量剖面分析流程,构建绘制,点图层,生成与各,层数据相,交点,转换成拉,伸后平面,位置点,点插值转,栅格,栅格转换,成实际剖,面点,29,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,3D空气质量剖面数据流程,绘制点数据,第一层相交点数据,第二层相交点数据,第三层相交点数据,插值后栅格数据,实际位置X，Y，Z点数据,线拉直后各层点数据,高,度,30,1、后台数据处理,2、生成立体剖面点（x,y,z）,3、JS,API的3D符号渲染,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,3D空气质量剖面应用流程,利用Python实现空气质量立体剖面点的生成,利用ArcGIS,JS,API4.0用3D符号对立体剖面点进行渲染,31,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,例3：空气质量的时空立方体,32,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,4、数据的渲染展示,1s播放速度,空气时空立方体处理流程,1、NetCDF数据抽取,2、生成时空立方体,3、数据的三维展示,ArcGIS,Pro时空挖掘工具,7天空气质量数据,168小时，4个高度，,20*20格网，近30万点,近7万统计格网点,33,数据扩展分析与可视化空气质量数据扩展分析,空气时空立方体数据流程,时空立方点源数据,时空立方体,34,数据扩展分析与可视化,空气扩散气团,空气时空立方体,空气立体剖面,NetCDF的Python包,点、线、面转换,矢量栅格转换,几何计算,3D建模,时空立方工具,。,35,Python、ArcPy,API,ArcCatalogArcToolbox,ArcMap(Share,As,Geoprocessing,Service)或ArcPy发布Gp服务,设计和制作脚本,制作脚本工具,调试运行、发布服务,使用GP服务实现在线地理处理,GP服务发布流程,36,ArcGIS全平台的Python应用,Desktop,Server,Portal/Online,Python&ArcPy字段计算器,Python,Win,Python,Add-in,Script,Tool,ModelBuilder,Python命令行,REST,API,ArcPy&Python,Desktop,Web,Device,Server,Portal,Layers,Online,Web,Maps,Web,Scenes,37,例2：字段自增,Desktop中使用Python,1、字段计算器,例1：判断土地权属人是否变化，不变则Mark的值为1，否则为0：,权属人没有变更,权属人变更,38,Desktop中使用Python,2、Python,window,代码提示,批量删除要素类：,批量删除栅格：,39,Desktop中使用Python,3、Python,Add-in,Python,Add-In开发，开发工具,addin_assistant.exe：,下载地址：,Desktop，Python提供了一种,轻量便捷方法，基于脚本函数、add-in、脚本,工具等多种方式使用，可以将客户的业务逻辑,嵌入到ArcGIS Desktop中，丰富扩展地理处理,能力。,对于ArcGIS Server尤其是部署在Linux上,的ArcGIS Server而言，通过python提供更多种,的手段管理控制ArcGIS Server；通过arcpy的,使用，提供一种根据业务逻辑扩展ArcGIS,Server功能的手段。,Python,&,ArcPy,数据,处理,自动化,制图,桌面产,品定制/,扩展,地理,分析,服务发,布与管,理,资源,调用,统计,分析,数据,管理,57,