使用Python在ArcGIS中编程杂谈

原文：使用Python在ArcGIS中编程杂谈

作为一名GISer，编程能力是必不可少的。学习编程说起来容易做起来难，特别是不知道从哪里开始。本文主要是指引你开始使用针对GIS的Python编程。

在我看来，Python可以作为GISer的第一门语言，以后再学习更多语言。从初学者的角度来看，不建议立即开始学习许多语言，而是根据你的目标做一个选择，并为之付出时间努力学习。Python是学习GIS开发的很好选择，因为使用Pytohn既可以快速编写脚本，也可以构建复杂的应用程序。在Arcgis中，python可以用于自动化任务也可以调用API编写应用程序。本文主要介绍Python编写ArcGIS脚本。

1、学习基础知识

首先，我建议先学习Python的基础知识。为了能够在GIS中使用Python，需要了解Python语法、数据类型、命令、内置函数、循环等。如果您不熟悉编程，那么一开始可能会遇到很多困难，因为Python有很多内置功能。当然也没必要深究所有的知识点——有了一些基础知识，就可以在GIS中使用Python了。建议学习如何在IDE中查看帮助文件，并列出可用的方法、功能和模块，而不是去翻外部帮助文件。你让你节约更多时间。

对于python初学者来说，有很多免费的python初学者教程可以在线学习，几乎所有的教程都会教你：字符串、函数、数据类型、语法，这些都是很重要的。但是可以跳过面向对象编程的理论，因为对于python脚本来说，可以不知道这一点。如果要使用Python开发GIS应用程序时，再来学习也无妨。

此时，必须要在你的计算机上先安装一个本地版本的python（www.python.org），或者也可以选择一个在线IDE，例如python fiddle，可以通过Web浏览器编写和运行python的。无论您选择什么方式，都可以选择不同的python版本——建议GISer学习python 3，因为这是趋势。然而，这并不意味着python 2没有任何价值，恰恰相反：例如，arcgis desktop使用python 2，并且很可能会持续一段时间。要了解两个版本之间的差异，可以自行搜索引擎。

如果计算机上安装了Arcgis dektop，就会自动安装python，并且预装了 IDLE（python-gui）。可以直接在里面编写代码。按Enter键执行代码并打印结果。

2、通过实践掌握基础知识

学习任何语言都一样，都必须做大量的实践。一旦熟悉了基础知识，就应该研究一下Python脚本的工作原理，学习编写和运行脚本和使用交互式Python解释器之间的区别。由于这在许多在线课程中没有涉及，这可能需要一些在线搜索，搜索技能对于GISer来说时必备的。

建议使用IDE（集成开发环境）编写和运行Python脚本。这只不过是一个作为代码编辑器工作的软件，使您能够编写、运行、调试和保存代码。可以在电脑上下载和安装（免费）IDE（如pythonwin），并从中编写、运行和调试脚本。IDE是编写代码的首选位置，因为它们可以帮助您将代码着色为不同的颜色，从而更容易发现错误。

在这里，您可能需要检查一下Python的一些内置功能，例如Python安装附带的标准库中的math模块，它是Python安装附带的。处理简单的数学问题是GIS和Python的重要组成部分。由于python支持GIS中的几何图形对象，因此了解这个库中可用的几何图形是很重要的。具体可以参考python的帮助文档。其他在以后会有用的技能包括：使用python将数据写入新文件、正确设置源数据路径、如何在python中正确地写入SQL语句、使用“try and except”代码块以及了解各种错误消息。

3、在ArcGIS中使用Python

在进行了一些基础Python练习后，就继续前进在Arcgis中使用Python了。ArcGIS用户(包括ArcMap和ArcGIS Pro)里主要使用ArcPy包来处理地理问题，里面包括了所有地理处理功能。要特别主义的是，Arcgis Pro使用python 3，而Arcmap使用版本2。ArcGIS了的python窗口是一个很友好的交互式帮助窗口，可以通过指定工具的参数，自动完成功能，帮助编写代码，从而节省大量时间。这是学习arcpy的好方法，应该是你的第一步。一旦你确信使用arcpy，试着用本地GIS数据编写一些独立的脚本，运行它们，看看会发生什么。

有一些常识还是很重要的：文件名和路径拼写错误很常见，这可能会导致错误。即使一个python脚本已经被IDE正确地检查了错误，它也可能包含错误，比如拼错的文件名、路径、命令和工具。错误地使用大写也是一个常见的错误，而python对此非常敏感。您可以通过让脚本打印消息来控制脚本的进程，以查看进展情况。如果脚本终止时没有错误，可以打开arcmap中的结果窗口。如果输出不符合预期，则代码可能有问题。

为了熟悉arcpy和python脚本，有很多在线教程。同样，从基础开始，然后再慢慢处理更复杂的问题。arcgis帮助文档是学习arcpy的很重要的资源，里面也有大量带有注释的示例脚本和示例数据。

4、学习更多

有了一些Python经验，您可能会有兴趣知道下一步要做什么。在深入研究其他语言和/或框架之前，可以改进当前Python代码，例如通过在可能的情况下对其进行重构。寻找新的地理空间模块，使您的编码工作更容易。相互比较其他人的工作，并使用其他人的良好编码习惯来改进您的工作。

上面描述的学习路径是耗时以及迭代——你´就会发现自己会在不同阶段之间来回,每天学习新东西。但它也很有趣，充满惊喜。你学得越多，练得越多，就越容易。最后也可以想想其他许多地理空间库，也可以学学R语言。

在学习了Python和使用ArcGIS的Python脚本和编程之后，有许多选项可以继续您的GIS编程之旅。这里列出了一些选项。比如Esri发布的ArcGIS Python API为例。这个API支持在web上使用Python和地图，将其应用扩展到桌面GIS之外。ArcGIS JavaScript API是另一种编程语言，它允许通过浏览器与地图进行交互。由于web技术无处不在，学习Python之后的下一步最好是从HTML CSS开始，然后转到JavaScript。熟悉基础后,你会发现JavaScript还提供了许多有用的库和值得学习的框架。
(Eric van Rees)