基于Arcpy的地块分布图批量化处理.pdf
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1、March.20232023年3 月Modern Surveying and MappingVol.46.第46 卷第2 期绘测现代基于Arcpy的地块分布图批量化处理王淑玲,彭红春2,虎志伟3(1.温州设计集团有限公司,浙江温州32 50 0 0;2.江苏海洋大学测绘与海洋信息学院,江苏连云港2 2 2 0 0 0;3.苏州工业园区测绘地理信息有限公司,江苏苏州2 150 0 0)摘要耕地轮作休耕制度的推广有利于保障国家粮食安全、生态环境保护、缓解财政压力、促进农业生产方式转变、破解抛荒弃种问题,而轮作休耕的调查摸底工作需要依靠人力来完成,探索批量化的耕地分布图制作方法可以节约大量的重复性工
2、作,提高内业出图的效率和准确性。利用Python&Arcgis通过对字段属性值的指定查询语句获取各村地块范围并调整比例尺至当前合适范围的地块分布图批量化导出,实现了吴江区全区各村耕地地块分布图的批量化生成,与人工出图相比大大提高了工作效率,并打包成Arcgis脚本工具以提高工具的利用率。关键词Arcpy;轮作休耕;地块分布图;脚本工具中图分类号:P285文献标志码:A文章编号:16 7 2 40 9 7(2 0 2 3)0 2-0 0 6 1-0 40引言目前,国内耕地资源的使用存在十分严重的问题,有些土地过度开发,得不到间歇性休养;有些土地则面临抛荒弃种,导致资源浪费。为此,相关机构提出了耕
3、地轮作休耕的方法对耕地资源进行合理分配和利用,有效地提高了农业发展的可持续性 2 。然而这一项工作的有效进行,需要以耕地地块分布图作为调度依据,因此,对制作耕地地块分布图的研究成为该项工作的关键一环。针对地块图的制作,传统的方法是对每一幅地块图进行分幅制作,严重地影响了工作的效率,为此,国内学者对地块图的批量化制作进行了众多的研究。其中,考虑到系列地图具有图幅尺寸一致、比例尺一致、图型特征一致、整饰效果一致等编制特点,陈志军等提出了ArcGIS环境下“地图模板十图系变量变量库”为特色的系列地图批处理之动画成图的解决方案 2 ,依靠地图模板记录系列地图的共性和图系变量库刻画各图的个性,实现了各类
4、地图的批量化自动成图,提高了内业工作的时效性 3随着Python的发展,王君萍等利用Python实现了成果图件的批量化输出,推动了乡级土地总体规划图件制作的自动化和科学化的发展 4-5。刘桂英基于Python开发了一种简单的批量出图小工具,实现了多张图件的批量化输出,有效地提高了日常工作的效率 6 。随着Python和ArcGIS的融合发展,诞生了ArcPy软件包,余咏胜等人针对影像地图的制作过程中存在重复作业、效率不高等问题,实现了基于ArcPy影像地图的自动化处理本文将结合实际生产项目,以实际生产要求为例,研究基于ArcPy的农村耕地地块分布图的批量化输出方法,与其他批量处理不同的是,在确
5、定地图文档模板所需固定图层后可以灵活选取不同耕地数据源并指定查询语句筛选要素以及适应当前范围的比例尺调整,实现全区各村耕地地块分布图的快速导出,以实现满足项目需求的出图工具,在实际生产中提高工作的效率。1批处理关键技术1.1ArcPy模块包ArcPy是一种面向对象的解释型计算机程序涉及语言,具有丰富而强大的开发库,能够把其他语言编写的各种模块轻松结合在一起,具有开源、可移植性强、跨平台等特点,目前拥有大量的第三方软件包可供使用 8-9。ArcPy模块包提供了丰富的功能模块,由ArcPy函数、ArcPy类和ArcPy模块三大部分组成。ArcPy函数用于执行地理数据处理工作流,分为地理数据处理函数
6、和非地理数据处理函数。ArcPy类用于存储地理对象相关的信息,通常用于解析地理数据,或作为地理数据处理工具的参数。ArcPy模块是将公共的功能以模块方式进行封装,方便调用,其模块包括数据访问模块、制图模块、空间分析扩展模块、网络分析扩展模块、工具类模块以及时间模块1.2要素整饰及设置地块图制图不仅需要对地理要素进行批量符号化,还需要对地理要素进行整饰处理,为后续的第一作者简介:王淑玲,助理工程师,研究方向为地球空间环境信息采集与处理。62第46 卷绘测现代批量化输出奠定基础。这些需要提取和整饰的地理要素主要包括比例尺、指北针、图廓、坐标网、截图表、图名、图解以及文字说明等,这些要素内容可以在地
7、图模板中进行设计第一步,需要添加所需的矢量数据和栅格数据,其次将制作地图文档模板,地图文档布局元素包括文本元素、图例元素、比例尺、指北针、图廓元素等,利用Arcpy站点包的制图模块中的ListLayoutE-lements函数可以获取布局元素,通过列表索引值的拼接实现标题文本元素自动按照各村地块属性赋值,其余元素保持固定。实现语句如图1所示。title=arcpy.mapping ListLayoutElements(mxd,TEXT_ELEMENT,Tile)0title.text=2019-2020年度吴江区耕地轮作休耕测绘项目+“+new_ist10+new_list2+)图1标题文本元
8、素自动获取语句第二步,在添加地块数据以及影像底图的地图文档中,利用图层属性的定义查询定位到各村地块分布范围,然后利用本工具就可以对地块要素按定义查询范围比例出图。查询语句如图2 所示(其中new_list2i为以列表形式获取的各村属性值)。query=u村名=+new_list2i+图2按村界定义查询语句具体处理流程如图3所示,专题数据访问当前地图文档耕地地块数据遍历要素层获取村镇名称路网矢量数据获取数据框及图层对象地图文档模板村界矢量数据设置图层文本元素镇界矢量数据对图层定义查询到指定范围按指定范围设置合适比例尺批量导出各村地块分布图(mxd和ipg)图3批量化处理流程1.3批量输出函数Ar
9、cPy提供了ExportToPDF、E x p o r t T o A I、ExportToEPS、E x p o r t T o T I FF,E x p o r t T o JPE G 等丰富的导出函数来生成各类图形图像文件,只需在循环制图过程中应用这些函数即可批量输出PDF、矢量图形或图像文件。2实现方法及成果分析2.1实验数据本文依托2 0 19一2 0 2 0 年度吴江区耕地轮作休耕测绘项目,矢量数据来源有路网数据、乡镇(社区)界线数据、各村界线数据以及耕地数据,坐标系采用CGCS2000,栅格数据来源于2 0 19年最新DOM影像(0.1 m)。2.2批量化输出在利用Python调
10、用Arcgis工具进行地理数据处理时需要导人Arcpy站点包,Arcpy结合了Arc-ToolBox的大部分工具和Python的函数和方法,可以实现地理处理过程的批量化和流程化,减少大量的人工处理,提高工作效率。(1)获取地图文档模板以及耕地地块矢量数据,如图4所示importarcpyfc=rD:测试数据耕地地块.gdbGDDKmxd=arcpy.mapping.MapDocument(rD测试数据:地图文档模板.mxd)图4打开数据源和地图文档(2)遍历搜素游标获取村、镇属性值并存放于列表,用于后面设置MXD标题和查询语句构建,如图5所示cursor=arcpy.SearchCursor(
11、fe)forrin cursor:1=r.getValue(乡镇)t=r.getValue(村名)list1.append()list2.append(t)图5遍历获取村、镇属性(3)访问地图文档,获取数据框、地块图层、文本元素,拼接标题文本、构建查询语句对耕地地块图层进行定义查询,缩放至各村地块分布范围,如图6 所示,(4调整当前范围比例尺大小至需求格式的比63王淑玲等:基于Arcpy的地块分布图批量化处理第2 期foriinrange(o,len(new_list2):title=arcpy.mapping.ListLayoutElements(mxd,TEXT_ELEMENT)0titl
12、e.text=2019-2020年度吴江区耕地轮作休耕测绘项目+(+new_ist10+new_ist2+df=arcpy.mapping.ListDataFrames(mxd0,lyr=arcpy.mapping.ListLayers(mxd,吴江区地块”,df)0lyr.defitionQuery=村名+new_ist2+df.extent=lyr.getSelectedExtentOdf.panToExtent(df.extent)图6定义查询耕地地块并缩放至地块分布范围例尺大小,批量导出各村地图文档(.mxd)并导出为jpg图片格式,设置分辨率为30 0 dpi,如图7 所示。scal
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