0 引言

空间矢量数据作为国土、规划和住建等部门的重要基础数据,为业务的有序开展提供了不可或缺的支撑作用。为了掌握数据的动态情况,发现事态发展的趋势,非常有必要对数据进行统计分析。而Python语言已在数据统计分析方面展现了强大的能力,利用Python及其扩展库进行程序开发也可以大大减轻工作量[1-4],本文就以三旧改造数据统计为例说明Python在空间矢量数据统计中的应用。

根据调查目前鄂州市健身俱乐部健身指导员队伍的性别结构较为合理，男性占52.7%，略高于女性，年龄结构趋向年轻化，22-32岁黄金年龄段的健身指导员占61.5%。

“当人将意义投注于局部空间，然后以某种方式依附其上，空间就成了地方”[14]19，例如两个研究对象中类似巷道的廊道空间，就完成了一种意义的植入；其次是地景的引入，地景指的是地面的有形地势以及视觉观念[14]19。揽清和即下山的空间朝向都将各自的特色地景引入了设计。

三旧改造是指对旧城镇、旧厂房和旧村庄的改造,对城市和经济社会的发展有着重要的作用。三旧改造的管理部门为了掌握一段时间内本区域的三旧改造情况,需要对这些数据进行统计分析,以辅助决策。本文在对数据分析的基础上,利用Python及其扩展库实现了对数据的有效统计。

1 数据分析

三旧改造的区域在空间位置上表现为一块块的图斑,可用面状的矢量数据来表示,并记录属性信息。本文所用的三旧改造数据是以shapefile文件格式存在的面状数据(polygon),除了有明确的空间位置信息,还记录了以下主要的属性字段信息:区划代码、地类编码、用地面积、合法用地面积、国有面积、集体面积、细化分类、删减地块和改造类型等,其中细化分类包括拆除重建、生态修复、综合整治、历史文化保护、基本完成改造、非建设用地、局部加建和功能改变类八种取值;改造类型包括旧城镇、旧厂房和旧村庄三种取值;地类编码遵循《土地利用现状分类标准》(GB/T21010-2007)的二级分类编码。以上字段与取值为本文统计中使用到的关键信息,数据结构如表1所示。

2 统计要求

……

表1 数据结构表

序号字段名称字段别名字段类型1QHDM区划代码string2DLDM地类编码string3YDMJ用地面积Double4HFYDMJ合法用地面积Double5GYMJ国有面积Double6JTMJ集体面积Double7SJDK删减地块string8GZLX改造类型string9XHFL细化分类string

3 技术方法

3.1 梳理优化流程

一是求交获取地类信息:

图1 数据处理流程

3.2 空间矢量数据处理

二是遍历所有三旧改造图斑数据,获取统计信息:

常规人工处理数据的方式耗时费力[5],本方法在分析数据的基础上,重组优化原来的处理技术路线,形成一条自动化生产的流水线(数据处理流程如图1所示),实现对全省各县(市、区)三旧改造标图建库数据的识别、筛选、计算分析、统计和汇总。Python在数据自动化处理方面能够发挥非常有效的作用[6],通过Python语言把有关数据和类库进行集成调用、计算分析和组织,实现用户界面设计、图形数据识别、统计流程执行和成果输出。

其中SearchCursor函数的第一个参数为需要进行统计的图层;最后一个参数为需要进行统计的字段信息,可根据需要增加统计字段信息;函数执行完成后返回一个记录集,再通过for循环进行读取和统计分析获取想要的结果。

其中inFeatures为输入要素类,OutputFeatureClass为输出要素类,ALL为将输入要素类的所有属性传递给输出要素类。

记xn(t)=x(t+τn)，yn(t)=y(t+τn)，un(t)=u(t+τn)，vn(t)=v(t+τn)，t>t0-τn，则对任意的正整数m，存在函数序列{xn(t):n≥m}，{yn(t):n≥m}，{un(t):n≥m}，{vn(t):n≥m}，使得它们在时标Τ上的任意有限区间上有收敛子列.为方便起见，其收敛子列依然记为{xn(t):n≥m}，{yn(t):n≥m}，{un(t):n≥m}，{vn(t):n≥m}.

利用arcpy库实现对空间矢量数据(本文指三旧改造标图建库的shapefile格式面状数据)的识别,获取用于进行统计的详细信息。Arcpy是ArcGIS 10.0以后的版本(本文用10.1版本)所附带的Python库,包含函数、类和模块,能实现对空间数据的转换、管理、分析和自动化制图[7]。本文在获取空间图形及属性信息中主要应用了arcpy库中的函数,包括求交函数Intersect_analysis和查询游标函数SearchCursor,求交函数用来获取地类图斑图层与三旧改造图斑图层的交集,获取地类信息;查询游标函数则用来遍历三旧改造的所有图斑信息,实现代码如下:

rows=arcpy.SearchCursor(inFeatureClass, "", "", "QHDM;YDMJ;XHFL;HFYDMJ;SJDK;GZLX")

for row in rows:

对水利建设单位加强管理，杜绝企业资质外借。各级水利部门要对水利建设企业进行严格管理，定期进行检查，统计企业所参与投标项目及其中标情况，同时根据企业实力核定其能从事的项目建设能力，帮助企业不断增强自身竞争力，遵守水利建设市场的规则规范。对外借资质的企业，一经发现，必须给予严厉处罚，可进行停业整顿或者禁止其1年内参与任何水利工程投标等。

以一段时期汇交的三旧改造标图建库数据为基础,统计的内容包括统计图斑数量、用地总面积、合法用地总面积及其所占比例、国有土地面积及其所占比例、集体土地面积及其所占比例、农用地面积及其所占比例、建设用地面积及其所占比例、未利用面积及其所占比例、各改造类型面积及其所占比例和各细化类型及其所占比例。统计涉及三个范围,一是三旧改造总体情况;二是删减图斑情况;三是删减后的图斑情况。

arcpy.Intersect_analysis(inFeatures, OutputFeatureClass,"ALL","","")

3.3 表格数据处理

利用Python的扩展包xlrd和xlwt实现对excel表格的读写,对三旧改造数据的统计结果以excel表格格式输出。xlrd和xlwt扩展包能够支持用Python对excel表格进行高效的读写[8]。输出的模块预先定制好,然后通过xlrd扩展包进行读取,通过xlwt扩展包进行写入,直至各统计结果完全输出为止。

3.4 人机交互界面搭建

利用wxPython图形库创建人机交互的系统界面。wxPython是Python语言的一个GUI工具箱,它能够轻松的创建具有健壮、功能强大的图形用户界面的程序[9]。通过良好的用户界面为统计的交互操作提供可视化的应用支撑。

3.5 集成与实现

通过Python语言把以上的开发库或者扩展包进行调用和组织,实现用户界面、图形数据识别、统计流程和成果输出。Python具有跨平台和简单易学的特性,也被称为“胶水性”的语言,可以将不同组件和对象“粘合”在一起,高效便捷的开发出应用系统[10]。

4 系统实现

根据本文的技术方法,在windows平台上利用PythonWin集成开发环境,采用Python语言集成arcpy、wxPython、xlrd和xlwt等扩展库,实现系统界面的搭建、空间与属性数据的读取、统计流程的实现和统计结果的输出。

5 结束语

本文基于Python语言粘合的特性和强大的类库实现了对空间矢量图形、属性和表格等异构数据的访问、获取、运算、分析和获得统计结果。一方面构建了与用户良好交互的UI界面,体现操作的可视化、便捷化;一方面调用ArcGIS软件平台的arcpy库,实现对图形数据的分析处理;一方面通过xlrd和xlwt扩展库实现了对表格数据的获取、计算和输出;最后把技术方法转化成可自动执行的流程,获得正确的汇总和统计结果,实现对空间矢量数据的批量化、自动化的统计,说明了Python语言能够在空间矢量数据的自动化统计中发挥重要的作用,极大提高了工作效率和避免了常规人工统计所出现的人为误差。另一方面,本文只对数据进行了分析、计算与统计输出,尚未对统计的结果所反映的趋势进行深入的探讨,这需要结合业务在下一步的工作中进行研究。

目前培训工作中存在的突出问题已经让我们的“送培下乡”培训活动处在了一个新的瓶颈期，我们县级教师培训机构必须突破时代困境，多措并举，推动培训活动良性发展。

参考文献

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[2] 秦思娴,傅晓俊,余咏胜,等.基于Python实现地理国情房屋建筑专题信息提取[J].测绘与空间地理信息,2015(8):1-3.

[3] 孙宁,蒲英霞.使用Python函数式编程进行空间回归分析[J].地理信息世界,2009,7(3):66-69.

[4] 潘雪婷.基于Python的控件分析模型的实现[D].北京:中国地质大学(北京).2010.

[5] 曾志敏,王双龙,郝埃俊,等.关于变形监测数据半自动化处理方法的研究[J].北京测绘,2017(S1):188-194.

[6] 王伟,田鸿杰,李慎芳,等.利用ArcGIS Python实现水系综合的方法及问题研究[J].北京测绘,2016(4):122-125.

[7] 张世富.基于arcpy的GIS空间分析建模原理及实现方法[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2015(5):6-8.

[8] 郑云波,周国飞.运用Python实现Excel文档操作[J].玉溪师范学院学报,2012(28):43-45.

[9] 王宝,全雪贞.ArcPy与WxPython在地理国情普查数据检查中的应用[J].中国科技信息,2016(23):42-43.

[10] 胡红,赖鑫生.基于Arcgis和Python集成开发可达性分析工具的研究[J].测绘工程,2016,25(11):43-4.