ArcGIS Help 10.2 - Примеры вычислений полей

Ввод значений с клавиатуры – не единственный способ редактирования таблиц. В некоторых случаях вам может потребоваться выполнить математические вычисления для получения значения поля отдельной записи или даже всех записей. Можно выполнять как простые, так и сложные вычисления над всеми либо только выбранными записями. Кроме того, в полях атрибутивных таблиц можно вычислить длину, периметр и прочие геометрические свойства. В разделах ниже приводятся примеры использования калькулятора поля. Вычисления можно осуществлять при помощи Python или VBScript.

Python – это рекомендованный язык скриптов для ArcGIS. Используйте Python, если вы хотите получить доступ к функциональным возможностям геообработки, включая геометрию объектов. Введение Python в качестве языка для написания скриптов в ArcGIS предоставляет немало возможностей для выполнения вычислений.

Используйте VBScript, если у вас есть опыт работы с VBA или VBScript и вам удобнее работать с языком скриптов. Сохраненные файлы .cal из предыдущих версий ArcGIS можно использовать сразу, либо после внесения минимальных изменений. Если у вас есть код VBA из предыдущих версий, использовавший ArcObjects, необходимо изменить его.

Примечание:

Python требует структурированное расположение текста в синтаксисе. Для определения каждого логического уровня используются от двух до четырех пробелов. Приводите в соответствие начало и конец каждого блока, и будьте последовательны.
Поля выражений вычислений Python заключаются в восклицательные знаки (!!).
Вводя переменные, помните, что Python чувствителен к регистру, т.е. yield не то же самое, что Yield.
VBScript не позволяет в явном виде задавать все типы данных; все переменные имеют тип неявных Variant. Выражения наподобие Dim x as String надо удалить или упростить до Dim x.
Введя выражение, можно щелкнуть Сохранить, если вы хотите записать его в файл. Щелкните Загрузить, чтобы найти и выбрать имеющийся файл с выражением для вычисления.

Простые вычисления

Примеры простых строчек

Строки поддерживаются несколькими строковыми функциями Python, в том числе capitalize, rstrip и replace.

Сделать заглавной первую букву текста в поле CITY_NAME.

!CITY_NAME!.capitalize()

Убрать все пробелы на концах строчек в поле CITY_NAME.

!CITY_NAME!.rstrip()

Заменить все вхождения "california" на "California" в поле STATE_NAME.

!STATE_NAME!.replace("california", "California")

Доступ к символам в текстовом поле осуществляется путем индексации и разделения в Python. Индексация возвращает символы в индексном местоположении; разделение – группу символов.

Пример:	Разъяснение	Результат
!fieldname![0]	Первый символ.	"a"
!fieldname![-2]	Второй символ с конца.	"e"
!fieldname![1:4]	Второй, третий и четвертый символы.	"bcd"

Python также поддерживает форматирование строк с использованием метода str.format().

Скомбинировать поля FieldA и FieldB через двоеточие.

"{}:{}".format(!FieldA!, !FieldB!)

Обычные текстовые операции Python

Строковые функции VBScript

Строки поддерживаются несколькими строковыми функциями VBScript, в том числе Left, InStr и Chr. Ниже приведено несколько примеров VBScript для часто используемых в Калькуляторе поля строковых функций.

Функция Left: возвращает строку, содержащую указанное количество символов из левой части исходной строки.

MyStr = Left([MyField], 1)

Функция Right: возвращает строку, содержащую указанное количество символов из правой части исходной строки.

MyStr = Right([MyField], 1)

Функция Mid: возвращает строку, содержащую указанное количество символов из исходной строки.

MyString = "Mid Function Demo" 'Create text string
FirstWord = Mid(MyString, 1, 3) ' Returns "Mid" 
LastWord = Mid(MyString, 14, 4) 'Returns "Demo"
MidWords = Mid(MyString, 5) 'Returns "Function Demo"

Функция InStr: возвращает длинное целое число, указывающее местоположение первого вхождения одной строкой в пределах другой.

MyPosition = InStr([address], " ")

Функция Replace: возвращает строку, в которой указанная подстрока заменена другой подстрокой указанное количество раз.

NewString = Replace([comments], "#", "!")

Функция Chr: возвращает строку, содержащую символ, связанный с указанным кодом символа.

' Replace a carriage return character with an exclamation 
NewString = Replace([comments], chr(13), "!")

Оператор &: используется для конкатенации двух строк в одном выражении.

MyStr = [MyField1] & " " & [MyField2]

Простые математические примеры

Python предоставляет инструменты для обработки чисел. Python также поддерживает ряд математических функций, в т.ч. math, cmath, decimal, random, itertools, functools и operator.

Оператор	Разъяснение	Пример:	Результат
x + y	x плюс y	1.5 + 2.5	4.0
x – y	x минус y	3.3 - 2.2	1.1
x * y	x умножить на y	2.0 * 2.2	4.4
x / y	x разделить на y	4.0 / 1.25	3.2
x // y	x разделить на y (с округлением)	4.0 / 1.25	3.0
x % y	x по модулю y	8 % 3	2
-x	отрицательное выражение от x	x = 5 -x	-5
+x	x остается без изменений	x = 5 +x	5
x ** y	x возвести в степень y	2 ** 3	8

Умножение

!Rank! * 2

Вычислить объем сферы по заданному полю с радиусами.

4 / 3 * math.pi * !Radius! ** 3

При вычислении поля с помощью выражения Python, действуют математические правила Python. Например, деление двух целочисленных значений всегда дает целочисленный результат (3 / 2 = 1). Чтобы получить десятичный результат

Одно из значений должно быть десятичным: 3,0/2 = 1,5.
Используйте функцию float для конвертирования значения в значение с плавающей точкой:
```
float(3)/2 = 1.5
```
```
float(!Population!) / !Area!
```
Использование Python в качестве Калькулятора

Встроенные функции Python

Python имеет большое количество встроенных функций, включая max, min, round и sum.

Встроенные функции Python

Вычисление максимального значения для каждой записи в списке полей.

max([!field1!, !field2!, !field3!])

Вычисление суммы для каждой записи в списке полей.

sum([!field1!, !field2!, !field3!])

Использование блоков кода

В выражениях Python и параметре Code Block можно

Использовать в выражении любые функции Python.
Получать доступ к функциям и объектам геообработки.
Получать доступ к свойствам геометрии
Получать доступ к новому оператору случайных значений.
Переклассифицировать значения с использованием логики if-then-else.
Использовать прочие инструменты геообработки.

То, как используется код блокировки, определяется типом выражения. Инструмент Вычислить поле (Calculate Field) поддерживает PYTHON, PYTHON_9.3 и VB в качестве типов выражения.

Тип выражения	Код блокировки
PYTHON_9.3	Поддерживает функциональные возможности Python. Блок кода выражается с помощью функций Python (def). Свойства геометрии выражаются с помощью объектов геообработки, например объекты point, где применимо.
PYTHON	Так же как в PYTHON_9.3, но возвращаются строки, а не геометрические объекты.
VB	Вычисления выполняются с помощью VBScript.

Функции Python задаются с помощью ключевого слова def, за которым идет имя функции и ее входные аргументы. Можно написать функцию Python, которая будет принимать любое число входных аргументов (в т.ч. их полное отсутствие). Значения возвращаются из функции с помощью выражения return. Имя функции остаётся на ваш выбор (не используйте пробелы и не начинайте с цифр).

Примечание:

Помните, что Python вводит в действие структурирование как часть синтаксиса. Для определения каждого логического уровня используются от двух до четырех пробелов. Приводите в соответствие начало и конец каждого блока, и будьте последовательны.

Примеры кода – math

Округлить значения поля до двух десятичных знаков.

Expression:
round(!area!, 2)

Expression Type:
PYTHON_9.3

Используйте модуль math для конвертации метров в футы. Конвертация возводит в степень 2 и умножает на площадь.

Expression:
MetersToFeet((float(!shape.area!)))

Expression Type:
PYTHON_9.3

Code Block:
import math
def MetersToFeet(area):
    return math.pow(3.2808, 2) * area

Вычисления в полях с использованием логики Python

Классифицировать на основании значений поля.

Expression:
Reclass(!WELL_YIELD!)

Expression Type:
PYTHON_9.3

Code Block:
def Reclass(WellYield):
    if (WellYield >= 0 and WellYield <= 10):
        return 1
    elif (WellYield > 10 and WellYield <= 20):
        return 2
    elif (WellYield > 20 and WellYield <= 30):
        return 3
    elif (WellYield > 30):
        return 4

Вычисления в полях с использованием логики VBScript

Группа выражений выполняется по условиям, в зависимости от значения выражения.

Expression:
density

Expression Type:
VB

Code Block:
Dim density
If [POP90_SQMI] < 100 Then
density = "low"

elseif [POP90_SQMI] < 300 Then
density = "medium"

else
density = "high"
end if

Примеры кода – геометрия

Примечание:

Более подробно см. ниже в разделе 'Информация о единицах измерения геометрии'.

Вычислить площадь объекта.

Expression:
!shape.area!

Expression Type:
PYTHON_9.3

Вычислить максимальную X-координату объекта.

Expression:
!shape.extent.XMax!

Expression Type:
PYTHON_9.3

Вычислить количество вершин объекта.

Expression:
MySub(!shape!)

Expression Type:
PYTHON_9.3

Code Block:
def MySub(feat):    
    partnum = 0

    # Count the number of points in the current multipart feature
    partcount = feat.partCount
    pntcount = 0

    # Enter while loop for each part in the feature (if a singlepart 
    # feature this will occur only once)
    #
    while partnum < partcount:
        part = feat.getPart(partnum)
        pnt = part.next()

        # Enter while loop for each vertex
        #
        while pnt:
            pntcount += 1   
            pnt = part.next()
   
            # If pnt is null, either the part is finished or there 
            # is an interior ring
            #
            if not pnt: 
                pnt = part.next()
        partnum += 1
    return pntcount

Для точечного класса пространственных объектов сдвинуть x-координату каждой точки на 100.

Expression:
shiftXCoordinate(!SHAPE!)

Expression Type:
PYTHON_9.3

Code Block:
def shiftXCoordinate(shape):
    shiftValue = 100
    point = shape.getPart(0)
    point.X += shiftValue
    return point

Информация о единицах измерения геометрии

Свойства площади и длины в поле геометрии можно изменить с помощью типов единиц, обозначаемых знаком @.

Ключевые слова площадных единиц измерения:
- ACRES | ARES | HECTARES | SQUARECENTIMETERS | SQUAREDECIMETERS | SQUAREINCHES | SQUAREFEET | SQUAREKILOMETERS | SQUAREMETERS | SQUAREMILES | SQUAREMILLIMETERS | SQUAREYARDS | SQUAREMAPUNITS | UNKNOWN
Ключевые слова линейных единиц измерения:
- CENTIMETERS | DECIMALDEGREES | DECIMETERS | FEET | INCHES | KILOMETERS | METERS | MILES | MILLIMETERS | NAUTICALMILES | pointS | UNKNOWN | YARDS

Примечание:

Если данные хранятся в географической системе координат и поддерживаются линейные единицы (например, футы), вычисления длин будут конвертированы по геодезическому алгоритму.

Внимание:

Преобразования единиц площади в географическую систему координат даёт сомнительные результаты, так как десятичные градусы в разных частях глобуса имеют разную длину.

Вычислить длину пространственного объекта в ярдах.

Expression:
!shape.length@yards!

Expression Type:
PYTHON_9.3

Вычислить длину пространственного объекта в акрах.

Expression:
!shape.area@acres!

Expression Type:
PYTHON_9.3

Геодезическая площадь и длина также может быть вычислена с помощью свойств geodesicArea и geodesicLength, после которых указывается символ @ и ключевое слово единиц измерения.

Вычисление геодезической длины пространственного объекта в ярдах.

Expression:
!shape.geodesicLength@yards!

Expression Type:
PYTHON_9.3

Вычисление геодезической площади пространственного объекта в акрах.

Expression:
!shape.geodesicArea@acres!

Expression Type:
PYTHON_9.3

Примеры кода – даты

Вычислить текущую дату.

Expression:
time.strftime("%d/%m/%Y")

Expression Type:
PYTHON_9.3

Вычислить текущие дату и время.

Expression:
time.strftime("%d/%m/%Y %H:%M")

Expression Type:
PYTHON_9.3

Примеры кода – текст

Вернуть три самых правых символа.

Expression:
!SUB_REGION![-3:]

Expression Type:
PYTHON_9.3

Заменить все вхождения заглавной буквы "P" на прописную "p".

Expression:
!STATE_NAME!.replace("P","p")

Expression Type:
PYTHON_9.3

Конкатенировать два поля, разделив их пробелом.

Expression:
!SUB_REGION! + " " + !STATE_ABBR!

Expression Type:
PYTHON_9.3

Конвертация в нужный регистр

В этих примерах показаны различные способы конвертации слов таким образом, чтобы каждое слово начиналось с большой буквы, а остальные буквы были прописными.

Expression:
' '.join([i.capitalize() for i in !STATE_NAME!.split(' ')])

Expression Type:
PYTHON_9.3

Expression:
!STATE_NAME!.title()

Expression Type:
PYTHON_9.3

Регулярные выражения

Модуль re в Python предлагает операции сопоставления регулярных выражений, которые используются для сопоставления сложных примеров и правил замещения для строк.

re – операции регулярных выражений Примеры регулярных выражений

Замена 'St' или 'St.' перед новым словом в конце строки словом 'Street'.

Expression:
update_street(!ADDRESS!)

Expression Type:
PYTHON_9.3

Code Block:
import re
def update_street(street_name):
    return re.sub(r"""\b(St|St.)\Z""",  
                  'Street',
                  street_name)

Накопительные и последовательные вычисления

Вычислить последовательные идентификаторы ID или порядковые номера на основании интервала.

Expression:
autoIncrement()

Expression Type:
PYTHON_9.3

Code Block:
rec=0
def autoIncrement():
    global rec
    pStart = 1 #adjust start value, if req'd 
    pInterval = 1 #adjust interval value, if req'd
    if (rec == 0): 
        rec = pStart 
    else: 
        rec = rec + pInterval 
    return rec

Вычислить накопительные значения числового поля.

Expression:
accumulate(!FieldA!)

Expression Type:
PYTHON_9.3

Code Block:
total = 0
def accumulate(increment):
    global total
    if total:
        total += increment
    else:
        total = increment
    return total

Вычислить процентное приращение числового поля.

Expression:
percentIncrease(float(!FieldA!))

Expression Type:
PYTHON_9.3

Code Block:
lastValue = 0
def percentIncrease(newValue):
    global lastValue
    if lastValue:
        percentage = ((newValue - lastValue) / lastValue)  * 100
    else: 
        percentage = 0
    lastValue = newValue
    return percentage

Случайные значения

Использование numpy site-package для вычисления случайных значений с плавающей точкой от 0,0 до 1,0.

Expression:
getRandomValue()

Expression Type:
PYTHON_9.3

Code Block:
import numpy

def getRandomValue():
    return numpy.random.random()

Вычисление нулевых значений

С помощью выражения Python можно вычислить нулевые значения, используя значение None.

Примечание:

Следующее вычисление будет работать, только если поле может содержать нулевые значения.

Используйте Python None для вычисления нулевых значений.

Expression:
"None"

Expression Type:
PYTHON_9.3

5/10/2014