MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE
CZ.1.07/2.2.00/15.0204
Bi9009
Geografické informační systémy
v botanice a zoologii II
Cvičení 4
Vytvoření skriptu
1. Automatizace
Při práci s prostorovými daty v ArcGIS nejsme odkázáni pouze na nástroje, které najdeme
v ArcToolboxu. Ve cvičení 3 jsme si vyzkoušeli spojení několika nástrojů do modelu a tímto
spojením vznikl zcela nový nástroj využívající funkcionalitu nástrojů z ArcToolboxu. Takový nástroj
jsem schopni připravit pro vícenásobné používání a nebo pro méně zkušenou obsluhu s tím, že
stačí zadat vstupní parametry a jméno výstupu. Vše ostatní řeší model sám.
Další možností, jak upravit nástroje geoprocessingu k obrazu svému je psaní vlastních (nebo
modifikace cizích) skriptů. Oproti modelu je skript flexibilnějším nástrojem, jeho použití však již
vyžaduje určité programovací dovednosti. ArcGIS používá skriptovací jazyk Python a to především
pro automatizaci úloh. Automatizace přináší několik výhod:
 Práce je jednodušší – jak jsme si vyzkoušeli při tvorbě modelu, jakmile máme jednou
posloupnost nástrojů vytvořenou, při jejím dalším použití nemusíme znovu přemýšlet, který
nástroj navazuje na který, jaké hodnoty zadávat atd.
 Práce je rychlejší – spuštění zautomatizované úlohy (ať už skriptu nebo modelu) přináší
značnou úsporu času
 Práce je přesnější – při manuální práci je vždy prostor pro chybu – pokud je proces jednou
vyzkoušený jako bezchybný, žádné z dalších spuštění procesu už chybu nepřinese
Skript je program, který vykonává sérii (posloupnost) příkazů. V rámci skriptu mohou být
spouštěny geoprocesingové nástroje buď jednotlivě a nebo zřetězeny za sebou. Ovšem výhodou
skriptu je možnost použití podmínek. Tak lze řešit případy, kdy různé nástroje by měly být spuštěny
teprve v závislosti na výstupu z předcházejících operací. Do skriptu je také možno vložit opakování
(iterace) nebo smyčky (loop) pro případy, kdy je třeba opakovat operaci několikrát (např. pro
všechny prvky ve vrstvě, pro všechny vrstvy v databázi).
Nástroj vytvořený pomocí skriptu můžeme distribuovat jako samostatný skript a nebo z něj
můžeme vytvořit tlačítko v menu. My zkusíme druhou možnost – napíšeme skript, který bude
vykonávat jednoduchou úlohu, a zabudujeme ho do menu mezi standartní nástroje ArcGISu.
2. Python skript
Zápletka: Pracujeme na odboru ŽP Magistrátu města Brna. Po různá mapování druhů, sčítání,
inventarizace a jiné jsme byli uz několikrát kolegy osloveni, abychom vytvořili pravidelnou
čtvercovou mapovací síť. V závislosti na účelu mapování to byla pokaždé síť s jinak velkými čtverci.
Abychom si pro příště ušetřili práci, napíšeme skript, který bude síť vyrábět a zabudujeme tento
skript do menu ArcMapu mezi ostatní nástroje.
Pro psaní skriptu použijeme prostředí IDLE. Najdeme ho mezi ostaními programy ve složce ArcGIS.
V interaktivním okně zvolíme File > New Window.
V tomto novém okně bude psát a poté uložíme svůj skript. Nejdříve je dobré napsat několik
informací o skriptu. Bude se to hodit nám někdy později (až zapomeneme kdy a proč jsme skript
psali) a bude se to hodit i někomi jinému, pokud se k našemu skriptu dostane. Tento popis skriptu
se nebude vykonávat. Aby tomu tak bylo, je třeba každý řádek začít znakem #. Takto označené
řádny nemají vliv na fungování skriptu.
Na dalším řádku (prvním, který se bude vykonávat) importujeme geoprocessingový modul arcpy.
Ten obsahuje všechny nástroje ArcToolboxu a jejich funkcionalitu přináší do Python skriptu.
Abychom měli možnost ve skriptu označit kam uložit vytvořenou mapovací síť (a také kde hledat
vrstvu, podle které se mapovací síť bude vytvářet) musíme definovat Workspace Environment
(toto není specialita skriptu, Environments se mohou nastavovat i u geoprocesingových nástrojů
v ArcGISu). Pro to potřebujeme importovat z arcpy modul env.
# import system module
import arcpy
from arcpy import env
#set workspace environmnt
env.workspace = "C:/gis/cv4/brno.mdb"
Nyní budeme potřebovat znát syntaxi nástroje na vytvoření pravidelné sítě (nástroj se jmenuje
Create Fishnet), syntaxi najdeme v helpu nástroje (je třeba vybrat syntaxi skriptovou, nikoli syntaxi
nástroje v toolboxu, trochu se od sebe liší)
arcpy.CreateFishnet_management(outFeatureClass, originCoordinate, yAxisCoordinate,
cellSizeWidth, cellSizeHeight, numRows, numColumns, oppositeCoorner, labels,
templateExtent, geometryType)
Pokud známe syntaxi, můžeme zadávat proměnné pro všechny požadované parametry. V pythonu
se proměnné definují pomocí rovnítka.
outFeatureClass = 'mapovaci_sit'
originCoordinate = '3604175.25 5443194'
yAxisCoordinate = '3604175.25 5443204'
cellSizeWidth = '200'
cellSizeHeight = '200'
numRows = '0'
numColumns = '0'
oppositeCorner = '#'
labels = 'false'
templateExtent = 'brno_mesto'
geometryType = 'POLYGON'
Tady znak # znamená nevyplněnou hodnotu,
což je u nepovinných údajů možné udělat.
Nakonec je třeba napsat samotný příkaz (nástroj) včetně parametrů (ty bývají v pythonu
v závorkách, oddělené čárkou).
To je všechno.
Aby mohl skript fungovat, musíme vytvořit personalní geodatabazi, kterou jsme zadali jako úložiště
dat(workspace) a exportovat do ní do ní vrstvu brno_mesto (ne jako shapefile ale jako feature
class).
Někam uložíme skript (jménem, které jsme napsali na začátek skriptu v jeho popisu) a zavřeme obě
Python okna.
V CatalogWindow se přesuneme do My Toolboxes,
vytvoříme Toolbox pro cv4 a přidáme do něj skript,
který jsme právě napsali.
Zadáme jméno skriptu (bez
mezer), případně Label i
Discription.
Najdeme soubor skriptu s koncovkou .py,
který jsme si uložili.
Zkusíme nezadat žádné paramtry a dokončit průvodce tvorbou skriptu. Můžeme ho zkusit spustit.
Skript nemá žádné parametry a tak ho stačí spustit.
Výsledek by měl vypadat takto, můžeme
mapovat. Skript funguje, obsluha nemusí
zadávat vůbec nic. To ale není zase taková
výhoda. Jednak si obsluha neumí sama zadat
jak velké čtverce (nebo třeba obdelníky) chce
ve výsledku mít. Navíc se výsledky stále
přepisují, to znamená, že pokud bydeme tvořit
jinou síť, přepíše výsledek předchozí síť.
Ani jedno se nám nehodí, vyřešíme to stejně
jako minule u modelu pomocí parametrů.
Aby bylo možné zadat parametry ručne je třeba upravit skript. Budeme ho tedy editovat.
Prohlédněme si obrázek upraveného skriptu a zkusme říci, jestli bude možné takto generovat i síť
obdelníků.
Upravme skript podle obrázku, uložme. Parametry musíme nastavit také a to ve Vlastnostech
skriptu.
Nyní definujeme parametry, tedy ty proměnné, které zadá uživatel sám. Dispay Name bude
NewFileName, Data Type bude Any Value. Všimněme si, že v Parameter Properties je nastaveno,
že tato hodnota bude vyžadovaná a že tento parametr je Vstupem (Input). Stejně nastavíme
parametr CellSize, tedy velikosti čtverce. I tady je hodnota povinná a vstupní.
Vyzkoušejme skript i se zadáváním parametrů.
Pokud skript správně funguje, můžeme z něj udělat tlačítko na paletě nástrojů (aby obsluha
nemusela pokaždé hledat skript schovaný v toolboxu).
Customize > Customize Mode > Categories > [Geoprocessing Tools] > Add Tools
Skript je teď přidán jako geoprocesingový nástroj ArcMAPu a přetažením myší je možné ho umístit
do libovolné palety nástrojů.