Ввод значений с клавиатуры – не единственный способ редактирования значений в таблице. 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 выполняются с помощью Python, SQL и Arcade.
Этот раздел описывает примеры скриптов Python для Вычисления поля. Более подробно о выражениях Arcade, см. Руководство ArcGIS Arcade. Более подробно о выражениях SQL можно узнать в разделе Вычисление поля.
Примечание:
- Синтаксис Python требует правильного использования отступов. Для определения каждого логического уровня используются от двух до четырех пробелов. Приводите в соответствие начало и конец каждого блока, и будьте последовательны.
- Поля в выражениях вычислений Python заключаются в восклицательные знаки (!!).
- При наименовании переменных следует помнить, что Python чувствителен к регистру, поэтому имя value не равнозначно имени Value.
- Завершив ввод, можно нажать кнопку Экспортировать, если вы хотите записать введенные данные в файл. С помощью кнопки Импортировать вы сможете найти и выбрать из имеющихся файл с выражением для вычисления.
Простые вычисления
Ряд вычислений можно производить, используя только короткое выражение.
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 строк в поле CITY_NAME .
!CITY_NAME!.rstrip()
Заменить написание "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. В следующей таблице предположим, что это строковое поле !fieldname! со значением "abcde".
Пример | Объяснение | Результат |
---|---|---|
!fieldname![0] | Первый символ | "a" |
!fieldname![-2] | Второй символ с конца | "d" |
!fieldname![1:4] | Второй, третий и четвертый символы | "bcd" |
Python также поддерживает форматирование строк с использованием метода format().
Скомбинировать поля FieldA и FieldB, разделенные двоеточием.
"{}:{}".format(!FieldA!, !FieldB!)
Простые математические примеры
Python предоставляет инструменты для обработки чисел. Python также поддерживает ряд числовых и математических функций, в том числе, math, cmath, decimal, random, itertools, functools и operator.
Оператор | Объяснение | 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 |
Умножить
!Rank! * 2
Вычислить объем сферы по заданному полю с радиусами.
4.0 / 3.0 * math.pi * !Radius! ** 3
Прежние версии:
В ArcGIS Pro используется Python 3, а в ArcGIS Desktop – Python 2. В Python 2 используются математические целые числа, то есть деление двух целочисленных значений всегда дает в результате целочисленное значение (3 / 2 = 1). В Python 3 при делении целочисленных значений результат будет числом с плавающей точкой (3 / 2 = 1.5).
Встроенные функции Python
Python содержит ряд встроенных функций, включая max, min, round и sum.
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
С помощью выражений Python и параметра Блок кода вы можете сделать следующее:
- Используйте 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.
Тип выражения | Блок кода |
---|---|
Python 3 | Поддерживает функциональные возможности Python. Блок кода задается с помощью функций Python (def). Свойства геометрии выражаются с помощью объектов геообработки, например объекты point, где применимо. |
Arcade | Поддерживает функциональные возможности Arcade. |
SQL | Поддерживает выражения SQL. SQL-выражения были реализованы для лучшей поддержки вычислений с использованием сервисов объектов и многопользовательских баз геоданных, особенно в отношении производительности. Вместо того, чтобы выполнять вычисления для одного объекта или строки одновременно, один запрос отправляется к базе данных или сервису объектов. |
Прежние версии:
В ArcGIS Desktop инструмент Вычислить поле поддерживает типы выражений VB, PYTHON и PYTHON_9.3. Тип выражения VB, поддерживаемый в некоторых продуктах, не поддерживается в 64-битных продуктах, и в том числе в ArcGIS Pro.
Ключевые слова PYTHON и PYTHON_9.3 все еще поддерживаются в ArcGIS Pro для сохранения обратной совместимости, но не указываются в списке выбора. Скрипты Python, использующие ключевые слова, продолжат работать корректно.
Единственное различие между типом выражения Python 3 и устаревшим ключевым словом PYTHON_9.3 заключается в том, что Python 3 возвращает значения в полях данных как объекты Python datetime.
Примечание:
Тип выражения Python 3 не связан с версией Python, установленной с ArcGIS Pro. Это просто исторически связанное с Python стороннее ключевое слово (после PYTHON и PYTHON_9.3).
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 может и не быть). Значение возвращается из функции с помощью выражения return. Имя функции остаётся на ваш выбор (не используйте пробелы и не начинайте с цифр).
Примечание:
Если функция с выражением return не возвращает значения, будет возвращено None.
Примечание:
Помните, что отступы являются частью синтаксиса Python. Для определения каждого логического уровня используются четыре пробела. Приводите в соответствие начало и конец каждого блока, и будьте последовательны.
Примеры кода – math
Для использования всех приведенных ниже математических примеров используйте тип выражения Python 3.
Округлить значения поля до двух десятичных знаков.
Expression:
round(!area!, 2)
Используйте модуль math для конвертации метров в футы. Конвертация возводит в степень 2 и умножает на площадь.
Expression:
MetersToFeet((float(!shape.area!)))
Code Block:
import math
def MetersToFeet(area):
return math.pow(3.2808, 2) * area
Вычисления полей с использованием логики Python
Логические структуры могут быть включены в блок кода через выражения if, else и elif.
Классифицировать на основании значений поля.
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
Примеры кода – геометрия
Помимо следующих примеров кода см. раздел Преобразование геометрических единиц, расположенный ниже, для получения дополнительной информации о преобразовании геометрических единиц.
Вычислить площадь объекта.
Expression:
!shape.area!
Вычислить максимальную x-координату объекта.
Expression:
!shape.extent.XMax!
Вычислить количество вершин объекта.
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
Для точечного класса пространственных объектов сдвинуть x-координату каждой точки на 100.
Expression:
shiftXCoordinate(!SHAPE!)
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 @.
- Единицы площади для ключевых слов измерений:
- ACRES | ARES | HECTARES | SQUARECENTIMETERS | SQUAREDECIMETERS | SQUAREINCHES | SQUAREFEET | SQUAREKILOMETERS | SQUAREMETERS | SQUAREMILES | SQUAREMILLIMETERS | SQUAREYARDS | SQUAREMAPUNITS | UNKNOWN
- Линейные диницы для ключевых слов измерений:
- 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:
Преобразование 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!
Вычислить длину пространственного объекта в акрах.
Expression:
!shape.area@acres!
Геодезическая площадь и длина также может быть вычислена с помощью свойств geodesicArea и geodesicLength, с помощью символа @, следующего за ключевым словом единицы измерения.
Вычисление геодезической длины пространственного объекта в ярдах.
Expression:
!shape.geodesicLength@yards!
Вычисление геодезической площади пространственного объекта в акрах.
Expression:
!shape.geodesicArea@acres!
Примеры кода – даты
Дату и время можно вычислить с помощью модулей datetime и time.
Вычислить текущую дату.
Expression:
time.strftime("%d/%m/%Y")
Вычислить текущие дату и время.
Expression:
datetime.datetime.now()
Вычислить дату как 31 декабря 2000.
Expression:
datetime.datetime(2000, 12, 31)
Вычислить количество дней между текущей датой и значением в поле.
Expression:
(datetime.datetime.now() - !field1!).days
Вычислить дату, прибавив 100 дней к значению даты в поле.
Expression:
!field1! + datetime.timedelta(days=100)
Вычислить строку, представляющую дату, используя метод ctime в модуле datetime. В примере создается строка в формате: 'Mon Feb 22 10:15:00 2021'.
Expression:
!field1!.ctime()
Вычислить день недели (например, воскресенье) для значения даты в поле.
Expression:
!field1!.strftime('%A')
Вычислить отформатированную строку из поля даты, используя метод strftime модуля datetime и строку явного формата. В примере создается строка в формате: '02/22/2021, 10:15:00'.
Expression:
!field1!.strftime("%m/%d/%Y, %H:%M:%S")
Примеры кода – текст
Строковые вычисления могут выполняться с использованием различных шаблонов кодирования Python.
Вернуть три самых правых символа.
Expression:
!SUB_REGION![-3:]
Заменить все вхождения заглавной буквы P на прописную p.
Expression:
!STATE_NAME!.replace("P","p")
Конкатенировать два поля, разделив их пробелом.
Expression:
!SUB_REGION! + " " + !STATE_ABBR!
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:
!STATE_NAME!.title()
Регулярные выражения
Модуль Python re содержит операции сопоставления регулярных выражений, которые используются для сопоставления сложных примеров и правил замещения для строк.
Замена St или St. перед новым словом в конце строки словом Street.
Expression:
update_street(!ADDRESS!)
Code Block:
import re
def update_street(street_name):
return re.sub(r"""\b(St|St.)\Z""",
'Street',
street_name)
Накопительные и последовательные вычисления
Накопительные и последовательные вычисления могут выполняться с использованием глобальных переменных.
Вычислить последовательные идентификаторы ID или порядковые номера на основании интервала.
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
Вычислить накопительные значения числового поля.
Expression:
accumulate(!FieldA!)
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!))
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
Случайные значения можно получить с помощью модуля random.
Используйте пакет numpy для вычисления случайных значений с плавающей точкой от 0.0 до 1.0.
Expression:
getRandomValue()
Code Block:
import numpy
def getRandomValue():
return numpy.random.random()
Используйте модуль random случайных чисел для вычисления случайных целочисленных значений от 0 до 10.
Expression:
random.randint(0, 10)
Code Block:
import random
Вычисление значений null
В выражении Python пустые значения (null) можно вычислить, используя Python None.
Примечание:
Следующее вычисление будет работать, только если поле может содержать нулевые значения.
Используйте Python None для вычисления пустых значений.
Expression:
None