计算字段示例
使用键盘输入值并不是编辑表中值的唯一方式。在某些情况下,为了设置字段值,可能要对单条记录甚至是所有记录执行数学计算。您可以对所有记录或选中记录执行简单计算和高级计算。此外,还可以在属性表中的字段上计算面积、长度、周长和其他几何属性。以下各部分包括使用字段计算器的若干示例。计算可以通过 Python 或 VBScript 执行。
Python 是 ArcGIS 建议使用的脚本语言。如果要访问地理处理功能(包括要素几何),请使用 Python。采用 Python 作为 ArcGIS 的脚本语言为执行计算提供了许多便利。
如果您具有使用 VBA 或 VBScript 的经验并且习惯了脚本语法,则请使用 VBScript。所保存的 ArcGIS 先前版本的 .cal 文件可以直接使用或者只需进行少量修改。如果拥有使用 ArcObjects 的过去版本的 VBA 代码,则需要修改计算。
- Python 将强制要求缩进作为语法的一部分。请使用两个或四个空格来定义每个逻辑级别。将语句块的开头和结尾对齐并且保持一致。
- Python 计算表达式字段将使用惊叹号 (!!) 括起。
- 命名变量时请注意,Python 区分大小写,因此 yield 不同于 Yield。
- VBScript 不允许显式声明任何数据类型,所有变量均属于隐式变量。形如 Dim x as String 的语句应该删除或简化为 Dim x。
- 输入语句后,如果想将其写入文件,可单击保存。加载按钮将提示您查找和选择一个现有的计算文件。
简单计算
简单字符串示例
一系列 Python 字符串函数均支持使用字符串,包括 capitalize、rstrip 和 replace。
将字段 CITY_NAME 中字符串的首字母大写。
!CITY_NAME!.capitalize()
去掉字段 CITY_NAME 中自字符串结尾起的所有空白区。
!CITY_NAME!.rstrip()
将字段 STATE_NAME 中出现的“california”全部替换为“California”。
!STATE_NAME!.replace("california", "California")
在 Python 中,字符串字段中的字符可以通过索引和分割操作进行访问。索引操作将在索引位置提取字符,而分割操作则会提取一组字符。
示例 |
说明 |
结果 |
---|---|---|
!fieldname![0] |
第一个字符。 |
"a" |
!fieldname![-2] |
倒数第二个字符。 |
"e" |
!fieldname![1:4] |
第二、三、四和五个字符。 |
"bcd" |
Python 也支持使用 % 运算符的字符串格式。
将合并后的 FieldA 和 FieldB 以冒号分隔开。
"%s:%s" % (!FieldA!, !FieldB!)
VBScript 字符串函数
一系列 VBScript 字符串函数均支持使用字符串,包括 Left、InStr 和 Chr。以下是“字段计算器”中常用字符串函数的若干 VBScript 示例。
Left 函数:返回一个包含自字符串左侧起指定数量字符的变量(字符串型)。
MyStr = Left([MyField], 1)
Right 函数:返回一个包含自字符串右侧起指定数量字符的变量(字符串型)。
MyStr = Right([MyField], 1)
Mid 函数:返回一个包含字符串中指定数量字符的变量(字符串型)。
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"
InStr 函数:返回指定了一个字符串在另一个字符串中首次出现的位置的变量(长整型)。
MyPosition = InStr([address], " ")
Replace 函数:返回一个字符串,在该字符串中,指定的子串已替换为另外一个子串若干次(次数已指定)。
NewString = Replace([comments], "#", "!")
Chr 函数:返回一个包含与指定字符代码关联的字符的字符串。
' Replace a carriage return character with an exclamation
NewString = Replace([comments], chr(13), "!")
& 运算符:对两个表达式强制执行字符串串联。
MyStr = [MyField1] & " " & [MyField2]
简单数学示例
Python 提供了处理数字的工具。Python 也支持一些数字和数学函数,包括 math、cmath、decimal、random、itertools、functools 和 operator。
运算符 |
说明 |
示例 |
结果 |
---|---|---|---|
x + y |
x 加上 y |
1.5 + 2.5 |
4.0 |
x - y |
x 减去 y |
3.3 - 2.2 |
1.1 |
x * y |
x 乘以 y |
2.0 * 2.2 |
4.4 |
x / y |
x 除以 y |
4.0 / 1.25 |
3.2 |
x // y |
x 除以 y(向下取整除法) |
4.0 / 1.25 |
3.0 |
x % y |
x 模 y |
8 % 3 |
2 |
-x |
x 的负数表达式 |
x = 5 -x |
-5 |
+x |
x 不变 |
x = 5 +x |
5 |
x ** y |
以 x 为底,以 y 为指数的幂 |
2 ** 3 |
8 |
乘法
!Rank! * 2
根据给定的半径字段计算球体的体积。
4 / 3 * math.pi * !Radius! ** 3
使用 Python 表达式执行字段计算时,Python 数学法则有效。例如,两个整型值相除将始终产生整型输出 (3 / 2 = 1)。要获得小数输出:
- 参加运算的数之一必须为小数值:3.0/2 = 1.5
- 使用 float 函数将值明确转换为浮点型:
float(3)/2 = 1.5
float(!Population!) / !Area!
Python 内置函数
Python 具有多个可用的内置函数,包括 max、min、round 和 sum。
通过字段列表计算每条记录的最大值。
max([!field1!, !field2!, !field3!])
通过字段列表计算每条记录的总和。
sum([!field1!, !field2!, !field3!])
使用代码块
通过 Python 表达式和“代码块”参数可执行以下操作:
- 在表达式中应用任意 Python 函数。
- 访问地理处理函数和对象。
- 访问要素几何的属性。
- 访问新的随机值运算符。
- 根据 if-then-else 逻辑对值进行重分类。
- 使用其他地理处理工具。
代码块的使用方式取决于所用的解析程序。“计算字段”支持 Python 和 VB Script 解析程序。
解析程序 |
代码块 |
---|---|
Python |
支持 Python 函数。代码块将使用 Python 函数 (def) 表示。在适当的情况下,几何属性将通过地理处理对象表示(如点对象)。 |
VB 脚本 |
计算将通过 VBScript 执行。 |
各 Python 函数可通过 def 关键字定义,关键字后为函数的名称以及函数的输入参数。可编写 Python 函数,使 Python 函数能够接受任何数量的输入参数(也可以没有任何参数)。函数将通过 return 语句返回值。函数名称可由您自行选取(不得使用空格,也不得以数字开头)。
请牢记,Python 强制要求将缩进作为语法的一部分。请使用两个或四个空格来定义每个逻辑级别。将语句块的开头和结尾对齐并且保持一致。
代码实例 - math
将字段的值四舍五入为保留两位小数。
Expression:
round(!area!, 2)
Parser:
Python
通过 math 模块将米转换成英尺。以转换值为底,以 2 为指数进行幂运算,然后再乘以 area。
Parser:
Python
Expression:
MetersToFeet((float(!shape.area!)))
Code Block:
def MetersToFeet(area):
return math.pow(3.2808, 2) * area
通过 Python 逻辑计算字段
按照字段值进行分类。
Parser:
Python
Expression:
Reclass(!WELL_YIELD!)
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
通过 VBScript 逻辑计算字段
基于表达式的值附有条件地执行一组语句。
Parser:
VB Script
Expression:
density
Code Block:
Dim density
If [POP90_SQMI] < 100 Then
density = "low"
elseif [POP90_SQMI] < 300 Then
density = "medium"
else
density = "high"
end if
代码实例 - 几何
有关转换几何单位的详细信息,请参阅以下“几何单位转换”一节。
计算某要素的面积。
Parser:
Python
Expression:
!shape.area!
计算某要素的最大 X 坐标。
Parser:
Python
Expression:
!shape.extent.XMax!
计算某要素中的折点数。
Parser:
Python
Expression:
MySub(!shape!)
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
将点要素类中每个点的 x 坐标平移 100。
Parser:
Python
Expression:
shiftXCoordinate(!SHAPE!)
Code Block:
def shiftXCoordinate(shape):
shiftValue = 100
point = shape.getPart(0)
point.X += shiftValue
return point
几何单位转换
几何字段的形状和长度属性可通过表示为带有 @ 符号的单位类型进行修改。
- 面积测量单位关键字:
- 英亩 | 公亩 | 公顷 | 平方厘米 | 平方分米 | 平方英寸 | 平方英尺 | 平方千米 | 平方米 | 平方英里 | 平方毫米 | 平方码 | 平方地图单位 | 未知
- 线性测量单位关键字:
- 厘米 | 十进制度 | 分米 | 英尺 | 英寸 | 千米 | 米 | 英里 | 毫米 | 海里 | 磅 | 未知 | 码
如果数据存储在地理坐标系中且具有线性单位(例如英尺),则会通过测地线算法转换长度计算的结果。
转换地理坐标系中数据的面积单位会产生不正确的结果,这是由于沿 globe 的十进制度并不一致。
计算某要素的长度(以码为单位)。
Parser:
Python
Expression:
!shape.length@yards!
计算某要素的面积(以英亩为单位)。
Parser:
Python
Expression:
!shape.area@acres!
代码实例 - 日期
计算当前日期。
Parser:
Python
Expression:
time.strftime("%d/%m/%Y")
计算当前日期和时间。
Parser:
Python
Expression:
time.strftime("%d/%m/%Y %H:%M")
代码实例 - 字符串
返回最右侧三个字符。
Parser:
Python
Expression:
!SUB_REGION![-3:]
将任意一个大写“P”替换为小写“p”。
Parser:
Python
Expression:
!STATE_NAME!.replace("P","p")
通过空格分隔符串连两个字段。
Parser:
Python
Expression:
!SUB_REGION! + " " + !STATE_ABBR!
转换为正确的大小写形式
下列各例显示的是转换单词的不同方法,这些方法可使每个单词的首字母变为大写、其余字母变为小写。
Parser:
Python
Expression:
' '.join([i.capitalize() for i in !STATE_NAME!.split(' ')])
Parser:
Python
Expression:
string.capwords(!STATE_NAME!, ' ')
Code Block:
import string
Parser:
Python
Expression:
MySub(!STATE_NAME!)
Code Block:
def MySub(myfieldname):
import string
return string.capwords(myfieldname, ' ')
正则表达式
Python 的 re 模块提供了正则表达式匹配操作,可用于对字符串执行复杂的模式匹配和替换规则。
用单词“Street”替换“St”或“St.”,在字符串的末尾生成新单词。
Parser:
Python
Expression:
update_street(!ADDRESS!)
Code Block:
import re
def update_street(street_name):
return re.sub(r"""\b(St|St.)\Z""",
'Street',
street_name)
累加计算和顺序计算
根据某间隔值计算顺序 ID 或数字。
Parser:
Python
Expression:
autoIncrement()
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
计算数值型字段的累加值。
Parser:
Python
Expression:
accumulate(!FieldA!)
Code Block:
total = 0
def accumulate(increment):
global total
if total:
total += increment
else:
total = increment
return total
计算数值型字段的百分比增量。
Parser:
Python
Expression:
percentIncrease(float(!FieldA!))
Code Block:
lastValue = 0
def percentIncrease(newValue):
global lastValue
if lastValue:
percentage = ((newValue - lastValue) / lastValue) * 100
else:
percentage = 0
lastValue = newValue
return percentage
随机值
通过 numpy 站点包来计算 0.0 和 1.0 之间的随机浮点值。
Parser:
Python
Expression:
getRandomValue()
Code Block:
import numpy.random as R
def getRandomValue():
return R.random()
计算空值
使用 Python 表达式,可通过 Python None 来计算空值。
仅当该字段为空时,才可以进行以下计算。
使用 Python None 计算空值。
Parser:
Python
Expression:
None