使用Arcpy进行数据批处理-批量裁剪

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        时空大数据使我们面临前所未有的机遇和挑战，尤其在地学、遥感或空间技术等专业领域，无疑是一个全新的时代。
        伴随着时空大数据的到来，海量数据的处理是一个所有科研工作者都无法忽视的重要问题。传统的数据（主要指空间数据）处理工具已无法满足大数据处理的要求，而且笨拙的传统工具数据处理方式无疑是科研道路上的绊脚石，使我们面对大数据处理需求时手忙脚乱。因此，数据批处理的方式很大程度上解决了这一问题，解放大量劳动力。
        对于空间数据来说，常用的传统数据处理工具或软件包括ArcGIS、ENVI等，而且现已拥有对应的批处理平台或工具，如Arcpy、ENVI_IDL。此外许多第三方工具包如GDAL，也很好的支持多种开发语言和环境，以便于编程使用。在此，以Arcpy为例，在Python语言开发环境下，通过实际的编程应用，简单介绍空间数据批处理的实现方法。

1 Python基础

" Life is short, you need Python——Bruce Eckel"，人生苦短，我用Python。
Python是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言，由Guido van Rossum于1989年底发明，第一个公开发行版发行于1991年。
Python的设计哲学：

• 优雅
• 简单
• 明确
  

对于大多数程序语言，第一个入门编程代码便是"Hello World！"，以下代码为使用Python输出"Hello World！"：
实例(Python 2.0+)
print "Hello World!"实例(Python 3.0+)
print("Hello World!")OK，YOU GOT IT!

2 Arcpy介绍

什么是Arcpy？
在这里简单介绍一下Arcpy，详细说明参见ArcGIS相关帮助文档。ArcGIS采用ArcPy为用户提供了使用Python语言操作所有地理处理工具（包括ArcGIS扩展模块）的方法，并提供了多种有用的函数和类。目的是为以实用高效的方式通过Python执行数据处理分析、数据转换、数据管理和地图自动化创建基础。因此，使用Python和ArcPy，可以实现地理或遥感大数据的批量处理。
Arcpy的安装和使用
Arcpy无法单独安装使用，其底层实现是完全依托在Arcgiscripting上的，并且由于历史的原因，所有的Arcpy模块都会依赖Geoprocessing模块中的部分函数来实现对Arcgisscripting的访问。
ArcGIS Desktop安装后，在安装目录下会出现Arcpy文件夹，其中包含有Python函数、类和模块。用户可以使用Python语言调用ArcObject的相关类。
Arcpy提供的功能：

• 访问所有地理处理工具
• 数据转换和数据处理
• 数据分析
• 自动化制图等
  

使用Python和Arcpy，可以开发出大量用于空间数据批处理的实用程序。

3 数据批处理实现案例

当我们下载了大量遥感影像数据（如风云卫星数据产品，为国产数据打call），一般不可能直接就可以使用，需要进行一定的预数据处理，才能达到我们的使用标准。在这个过程中，一般情况下可能涉及到的数据处理有“定义投影”、“投影变换”、“地图配置”、“数据裁剪”、“重采样”等等。下面具体介绍程序编写实现方法。
以栅格数据裁剪为例。
首先，引入Arcpy包，
import arcpy

调用Arcpy的栅格裁剪函数，
# function: RasterClip
def RasterClip(datadir, in_raster, extent_feature, out_raster):
    '''
    :param datadir: data direction
    :param in_raster: raster data to be clip
    :param extent_feature: cutting boundary
    :param file_name: output
    '''
    try:
        arcpy.Clip_management(in_raster, "#", out_raster, extent_feature, "#", "ClippingGeometry")
        print(arcpy.GetMessages(0))
        print "Clip completed!\nSave as '%s'\n" % (clipForld + os.sep + tifNameList[j] + "_clip.tif")
    except:
        print arcpy.GetMessages()
        print "Process failed."


以上函数可以进行一幅影像的裁剪，接下来便可以实现批处理功能，获取待裁剪栅格数据文件路径及文件名函数如下，
# function: getFileList
def getFileList(datadir, ftype):
    '''
    :param dataDir: forld path
    :param ftype: file suffix(.*)
    :return: full path, file name(without suffix)
    '''
    fileFullPathList = []
    fileNameList = []
    filenameList = os.listdir(datadir)
    for fn in filenameList:
        file_name, file_ext = os.path.splitext(fn)
        if file_ext == ftype:
            fileFullPathList.append(datadir + os.sep + fn)
            fileNameList.append(file_name)
    return fileFullPathList, fileNameList

最后，遍历所有要裁剪的数据，实现数据批量裁剪，
# Define data direction and vector data of boundary
datadir = r'D:\data...'
extentFeature = r'D:\...\*.shp'

# Get data
fType = '.tif'
print "Get %s file......" % fType
fileList = getFileList(datadir, fType)

# Create forld
clipForld = datadir + os.sep + "clip"
if not os.path.isdir(clipForld):
    os.makedirs(clipForld)

for i in range(len(fileList[0])):
out_raster = datadir + os.sep + file_name +"_clip.tif"
    RasterClip(clipForld, fileList[0][i], extentFeature, out_raster)

完成数据批处理！

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关键词：ARC 批处理 Hello World Processing Management