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。 使用 Python、SQL 和 Arcade 执行计算。
本主题着重于基于 Python 的计算字段示例。 要了解有关 Arcade 表达式的详细信息，请参阅 ArcGIS Arcade 指南。 要了解有关 SQL 表达式的详细信息，请参阅计算字段。
注：
- Python 强制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。
- 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 value 不同于 Value。
- 输入语句后，如果想将其写入文件，请单击导出。 导入按钮将提示您查找和选择一个现有的计算文件。
简单计算
仅通过一个短表达式就可以计算出多种计算结果。
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 CITY_NAME 字段中字符串的首字母大写。
!CITY_NAME!.capitalize()移除 CITY_NAME 字段中自字符串结尾起的所有空白区。
!CITY_NAME!.rstrip()将 STATE_NAME 字段中的“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。 在下表中，假设 !fieldname! 是值为 "abcde" 的字符串字段。
| 示例 | 说明 | 结果 |
|---|---|---|
!fieldname![0] | 第一个字符 | "a" |
!fieldname![-2] | 倒数第二个字符 | "d" |
!fieldname![1:4] | 第二、三和四个字符 | "bcd" |
Python 也支持使用 format() 方法的字符串格式。
将合并后的 FieldA 和 FieldB 以冒号分隔开。
"{}:{}".format(!FieldA!, !FieldB!)简单数学示例
Python 提供了处理数字的工具。 Python 也支持一些数值和数学函数，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
!Rank! * 2根据给定的半径字段计算球体的体积。
4.0 / 3.0 * math.pi * !Radius! ** 3旧版本：
在 ArcGIS Pro 中，使用的是 Python 3，在 ArcGIS Desktop 中，使用的是 Python 2。 Python 2 使用的是整型数学计算，这就意味着两个整型值相除将始终生成整型值 (3 / 2 = 1)。 在 Python 3 中，两个整型值相除将生成浮点型值 (3 / 2 = 1.5)。
Python 内置函数
Python 包含多个内置函数，包括 max、min、round 和 sum。
从字段列表中计算每个记录的最大值。
max([!field1!, !field2!, !field3!])从字段列表中计算每个记录的总和。
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。
- 使用 if-then-else 逻辑对值进行重分类。
| 表达式类型 | 代码块 |
|---|---|
Python 3 | 支持 Python 函数。 使用 Python 函数 (def) 表示代码块。 在适当的情况下，可使用地理处理对象（例如点对象）来表达几何属性。 |
Arcade | 支持 Arcade 函数。 |
SQL | 支持 SQL 表达式。 执行 SQL 表达式可以更好地支持使用要素服务和企业级地理数据库的计算，尤其是在性能方面。 使用该表达式可以将单次请求设置为要素服务或数据库，而不必一次执行一个要素或一行的计算。 |
旧版本：
在 ArcGIS Desktop 中，计算字段工具支持 VB、PYTHON 和 PYTHON_9.3 表达式类型。 VB 表达式类型，在某些产品中受支持，但在 64 位产品中不受支持，其中包括 ArcGIS Pro。
在 ArcGIS Pro 中，向后兼容性仍支持 PYTHON 和 PYTHON_9.3 关键字，但是不作为选择列出。 使用这些关键字的 Python 脚本将可继续使用。
Python 3 表达式类型与旧版 PYTHON_9.3 关键字的唯一区别在于 Python 3 会将日期字段中的值作为 Python datetime 对象返回。
注：
Python 3 表达式类型与随 ArcGIS Pro 安装的 Python 版本无关。 这只是历史上的第三个 Python 相关关键字（继 PYTHON 和 PYTHON_9.3 之后）。
各 Python 函数可通过 def 关键字定义，关键字后为函数名称及函数的输入参数。 可编写 Python 函数，以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）。
注：
如果函数未通过 return 语句显式返回值，则函数将返回 None。
注：
请牢记，Python 强制要求将缩进作为语法的一部分。 请使用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。
代码示例 - 数学
在使用以下数学示例时，请假设表达式类型为 Python 3。
将字段的值四舍五入为保留两位小数。
Expression:
round(!area!, 2)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。
Expression:
MetersToFeet((float(!shape.area!)))
Code Block:
import math
def MetersToFeet(area):
return math.pow(3.2808, 2) * area通过 Python 逻辑计算字段
可以使用 if、else 和 elif 语句将逻辑模式包含在代码块中。
按照字段值进行分类。
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代码实例 - 几何
除以下代码示例外，请参阅下方的“几何单位转换”部分，以了解有关转换几何单位的详细信息。
计算某要素的面积。
Expression:
!shape.area!计算某要素的最大 x 坐标。
Expression:
!shape.extent.XMax!计算某要素中的折点数。
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。
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
几何字段的面积和长度属性可通过用 @ 符号表示的单位类型进行修改。
注：
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。
警告：
转换地理坐标系中数据的面积单位会生成不正确的结果，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）。
Expression:
!shape.length@yards!计算某要素的面积（以英亩为单位）。
Expression:
!shape.area@acres!测地线面积和长度也可以通过带 @（后跟测量单位关键字）的 geodesicArea 和 geodesicLength 属性进行计算。
计算某要素的测地线长度（以码为单位）。
Expression:
!shape.geodesicLength@yards!计算某要素的测地线面积（以英亩为单位）。
Expression:
!shape.geodesicArea@acres!代码实例 - 日期
日期和时间可使用 datetime 和 time 模块进行计算。
计算当前日期。
Expression:
time.strftime("%d/%m/%Y")计算当前日期和时间。
Expression:
datetime.datetime.now()计算的日期为 2000 年 12 月 31 日。
Expression:
datetime.datetime(2000, 12, 31)计算当前日期和字段中的值之间的天数。
Expression:
(datetime.datetime.now() - !field1!).days通过向字段中的日期值添加 100 天来计算日期。
Expression:
!field1! + datetime.timedelta(days=100)使用 datetime 模块中的 ctime 方法计算代表日期的字符串。 该示例将创建一个字符串，其格式为：'Mon Feb 22 10:15:00 2021'。
Expression:
!field1!.ctime()计算字段中的日期值为一周中的周几（例如，星期天）。
Expression:
!field1!.strftime('%A')使用 datetime 模块的 strftime 方法和显式格式字符串，从日期字段计算格式字符串。 该示例将创建一个字符串，其格式为：'02/22/2021, 10:15:00'。
Expression:
!field1!.strftime("%m/%d/%Y, %H:%M:%S")代码实例 - 字符串
可以使用多种 Python 编码模式来完成字符串计算。
返回最右侧三个字符。
Expression:
!SUB_REGION![-3:]将所有大写字母 P 替换为小写字母 p。
Expression:
!STATE_NAME!.replace("P","p")使用空格分隔符连接两个字段。
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。
Expression:
' '.join([i.capitalize() for i in !STATE_NAME!.split(' ')])Expression:
!STATE_NAME!.title()正则表达式
Python 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。
使用单词 Street 替换 St 或 St.，在字符串的末尾生成一个新单词。
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
可以使用全局变量来进行累加计算和顺序计算。
根据某间隔值计算顺序 ID 或数字。
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。
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。
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
可以使用 random 模块来计算随机值。
通过 numpy 站点包来计算 0.0 和 1.0 之间的随机浮点值。
Expression:
getRandomValue()
Code Block:
import numpy
def getRandomValue():
return numpy.random.random()使用 random 模块来计算 0 与 10 之间的随机整数。
Expression:
random.randint(0, 10)
Code Block:
import random计算空值
在 Python 表达式中，可通过 Python None 来计算空值。
注：
仅当字段可为空时，以下计算才适用。
使用 Python None 计算空值。
Expression:
None