Python in der Praxis. Beispiele und der Umgang mit Stolpersteinen und Siebenmeilenstiefel zur Überbrückung

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1 . Beispiele und der Umgang mit Stolpersteinen und Siebenmeilenstiefel zur Überbrückung Folie: 1 von 21 Andreas Mallinger-Hohensinn, Abt. GeoL; DORIS-Systemgruppe (Land OÖ) andreas.mallinger@ooe.gv.at

2 Grundsätzliches: Python bietet ein entschlacktes Objektmodell und eine einfache Syntax Vorteil: - die einfache Lesbarkeit den Codes - die leichte Möglichkeit der Wiederverwendbarkeit, Veränderung und Kontrolle des Codes Nachteil: - Aufwändigere Dokumentation des Prozesses als im Modelbuilder (im Modelbuilder bildet die grafische Abbildung des Prozesses gleichzeitig dessen Dokumentation) Folgend eine Darstellung wichtiger Hilfen in der Programmierung von Pythonscripts in ArcGIS. Folie: 2 von 21

3 Themen die Arbeit mit Python beginnt nützliche und oft gebrauchte Bausteine Parametereinstellungen, Debugging, Systemmeldungen, Zählen selektierter Elemente,... Stolpersteine und Siebenmeilenstiefel Variablennamen, Änderung von Datenpfaden, Spaltennamen, Umlaute ein GUI mit Python Toolvalidator Grenzen des Wachstums Folie: 3 von 21

4 muss es wirklich sein?... Folie: 4 von 21

5 ... die Arbeit mit Python beginnt meistens mit einem Export eines Modelbuilderprozesses nach Python hoher Aufwand in der Generierung eines entschlackten und verständlich lesbaren Programmcodes (Entfernung von Redundanzen in den Variablennamen Hinzufügen von Kommentaren um den Code auch im Nachhinein zu verstehen... daraus folgt oft die direkte Programmierung in Python Folie: 5 von 21

6 ... Umsetzungen Automatisierungen von Datenabgabe- bzw. Analyseprozessen einfache Parametrisierung von Schleifen Ausführung von Systemprogrammen Schreiben und Einbindung von Steuerungsdateien, Logfiles,... Schreiben von Steuerungsfiles Erweiterung der vorhandenen Schnittstellen Export nach Excel X DataDrivenPages vollkommene Einbettung in den Pythoncode, automatische Änderung im Layout, etc. Beispiel eines Export von Wasserkarten für die Feuerwehr (Datenerfassung durch Feuerwehr eigenständig über Portalzugriff im IntraMap, Export der einzelnen Einsatzzonen) Folie: 6 von 21

7 man kennt sich... Folie: 7 von 21

8 ... nützliche und oft gebrauchte Bausteine Parametereinstellungen Daten überschreiben mit arcpy.env.overwriteoutput = True im Header des Scripts Definition eines workspace: bei Input/Outputprozessen muss nur der Basisname angegeben werden. Sind mehrere Ein-/Ausgabepfade notwendig, muss der Dataset-Name idividuell zusammengestellt werden! Folie: 8 von 21

9 ... nützliche und oft gebrauchte Bausteine Debugging Durchparsen und zeilenweises Testen mit Pythonwin Testen von Variableneingaben und der Syntax von Funktionen im Python-Addon Fenster in ArcMap genaue Fehlerquelle mit den Modulen sys und traceback - Einbettung in einen try und except-block - Bestimmung der Position und Ursache des Fehlers (Syntax von Python oder arcpy) Folie: 9 von 21

10 ... nützliche und oft gebrauchte Bausteine Systemmeldungen Systemmeldungen um den Prozessverlauf zu verfolgen bzw. Fehlermeldungen auszugeben Steuerung von print bzw. arcpy.addmessage für den gesamten Code: Nachteil: keine automatisierte Abfrage der Systemumgebung zur Steuerung der Systemausgabe Vorteil: Die Funktion regelt die Meldungsausgabe für den gesamten Code Folie: 10 von 21

11 ... nützliche und oft gebrauchte Bausteine Zählen selektierter Elemente Variante 1: Funktion GetCount_management lange Reaktionszeit Variante 2: Funktion Describe Beschreibung: Durch Abfragen der Eigenschaft FIDSet wird eine, durch Strichpunkte getrennte, Zeichenkette aller selektierten ID's (Zeilennummern) retourniert. Nach der Umwandlung der Zeichenketten in eine Liste kann die Anzahl der selektierten Elemente abgefragt werden. Folie: 11 von 21

12 ... Stolpersteine und Siebenmeilenstiefel Wiederverwendbarkeit von Variablen sollte ein Löschen und Neubilden nicht funktionieren (Erfahrung bei Rasterlayern) liegt eine Lösung im Anfügen eines Zeitstempels zur Variable [Variablenname] + time.strftime("%y%m%d%h%m%s", time.localtime()).encode('utf-8') Ändern von Datenpfaden umfangreiche Erläuterung in der Hilfe unter Methods for updating and fixing data sources MapDocument.findAndReplaceWorkspacePaths MapDocument.replaceWorkspaces Layer.findAndReplaceWorkspacePath Layer.replaceDataSource TableView.findAndReplaceWorkspacePath TableView.replaceDataSource Funktion: Layer.replaceDataSource erlaubt die Änderung des Workspace, des Workspacetypes und auch den Namens des referenzierten Datensatzes... der entscheidende Vorteil liegt darin, dass der Originalpfad nicht mehr existieren muss! Folie: 12 von 21

13 ... Stolpersteine und Siebenmeilenstiefel Spaltennamen deren Definition ist abhängig von der Datenquelle (Hochkomma oder eckige Klammer) und wichtig bei der Definition von Queries, Auslesen eines Cursors oder Änderung der Datenquelle Lösung durch Abfrage des Spaltennamens mit der Funktion arcpy.addfielddelimiters und Übergabe des Spaltennamens in eine Variable Folie: 13 von 21

14 ... Stolpersteine und Siebenmeilenstiefel Umlaute Anweisung von Python zur korrekten Encoding durch einen Kommentar in der ersten oder zweiten Zeile des Scripts: # -*- coding: iso *- Werden Umlauten in der Funktion AddMessage verwendet, muss der Text zur korrekten Darstellung als Unicode gekennzeichnet werden: arcpy.addmessage(u Urlaub in Kärnten ) Vermeidung von Umlauten ist die effizienteste Lösung Folie: 14 von 21

15 ... Stolpersteine und Siebenmeilenstiefel Cursor Der Cursor als Datenzugriffsobjekt, mit dem entweder die Zeilen in einer Tabelle durchlaufen oder neue Zeilen in eine Tabelle eingefügt werden können bzw. Zeilen gelöscht werden können. Cursorvarianten InsertCursor(dataset, {spatial_reference}) SearchCursor(dataset, {where_clause}, {spatial_reference}, {fields}, {sort_fields}) UpdateCursor(dataset, {where_clause}, {spatial_reference}, {fields}, {sort_fields}) Erläuterung Fügt Zeilen ein. Schreibgeschützter Zugriff Aktualisiert oder löscht Zeilen. In ArcGIS 10.1 wird ein neues Datenzugriffsmodul (arcpy.da) bereitgestellt. Die neuen arcpy.da-cursor bieten eine bedeutend schnellere Performance und einen verbesserten Umgang mit Geometrieobjekten Folie: 15 von 21

16 ... Stolpersteine und Siebenmeilenstiefel ein GUI mit Python Variablenabhängige Steuerung von Eingabeparametern mit dem ToolValidator Debugging nur rudimentär vorhanden! Folie: 16 von 21

17 ... Stolpersteine und Siebenmeilenstiefel ein GUI mit Python Interaktion durch den Benutzer Beispiel zur Arbeit mit Daten in einem Formular: z.b. Änderung des Defaultwertes durch die Änderung einer anderen Variable mit: self.params[nr].altered Besteht eine Abhängigkeit des Defaultwertes zu einer anderen Variable, kann dieser erst geändert werden, wenn seine eigene Veränderung geprüft wird: self.params[nr].hasbeenvalidated Folie: 17 von 21

18 ... irgendwo liegt der Haken Folie: 18 von 21

19 ... Grenzen des Wachstums ArcObject versus arcpy am Beispiel der mapping Klasse wird die Beschränkung der Funktionalität der arcpy- Komponente ersichtlich. ArcObject erlaubt einen Vollzugriff auf die Objekt/Grafikkomponenten Verschlüsselung Leichte Lesbarkeit des Codes ist von Nachteil wenn Userinformationen beim Zugriff auf Datenquellen verborgen bleiben sollen. Die Möglichkeit zur Verschlüsselung ist nicht vorgesehen Folie: 19 von 21

20 Praxisbeispiel: Beispiel Kriging Modelbuilder: Funktion Kriging produziert bei jedem Durchlauf einen neuen Variablennamen Export des Models in ein Pythonscript: schwer lesbarer und editierbarer Code aufgrund vieler Variablennamen Exportiertes Pythonscript als Vorlage und Erstellung eines GUI zur einfachen Dateneingabe Folie: 20 von 21

21 Fazit... keine Angst vor der Pythonschlange! Folie: 21 von 21