利用ArcPy 腳本實(shí)現(xiàn)TPK 文件制作

景 淼

（遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測(cè)院，遼寧沈陽110122）

隨著林業(yè)信息化相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，林業(yè)外業(yè)調(diào)查系統(tǒng)不斷進(jìn)步，遼寧省在新一輪的林業(yè)信息化建設(shè)工作中， 更新了林業(yè)外業(yè)調(diào)查系統(tǒng)， 該系統(tǒng)以ARCGIS 為基礎(chǔ)開發(fā)， 實(shí)現(xiàn)了外業(yè)調(diào)查和內(nèi)業(yè)處理的無縫銜接，TPK 文件作為系統(tǒng)的底圖文件格式，如何快速的制作TPK 文件成為了系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵。本文將詳細(xì)介紹如何使用ArcPy 腳本實(shí)現(xiàn)TPK 文件的制作。

1 ArcPy，Python，TPK 文件概述

ArcPy 是一個(gè)以arcgisscripting 模塊為基礎(chǔ)并繼承了arcgisscripting 功能進(jìn)而構(gòu)建而成的站點(diǎn)包。目的是以實(shí)用高效的方式通過Python 執(zhí)行地理數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)管理和地圖自動(dòng)化創(chuàng)建基礎(chǔ)。ArcPy 提供了豐富純正的Python 體驗(yàn)，具有代碼自動(dòng)完成功能，并針對(duì)每個(gè)函數(shù)、模塊和類提供了參考文檔。

Python 是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言。 是一種動(dòng)態(tài)的、 面向?qū)ο蟮哪_本語言， 由荷蘭人Guido van Rossum 于1989年發(fā)明， 第一個(gè)公開發(fā)行版發(fā)行于1991年。 最初被設(shè)計(jì)用于編寫自動(dòng)化腳本(shell)，隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加，越來越多被用于獨(dú)立的、大型項(xiàng)目的開發(fā)。 Python 是一種支持動(dòng)態(tài)輸入的解釋型語言，適用于交互式操作以及為稱為腳本的一次性程序快速制作原型，同時(shí)其具有編寫大型應(yīng)用程序的強(qiáng)大功能。用ArcPy 編寫的ArcGIS 應(yīng)用程序的優(yōu)勢(shì)在于，可以使用由來自多個(gè)不同領(lǐng)域的GIS 專業(yè)人員和程序員組成的眾多Python 小群體開發(fā)的附加模塊。

Tpk 是ArcGIS10.1 推出的一種新的數(shù)據(jù)文件類型， 主要是用于將切片文件打包形成離線地圖包，tpk 可以在 ArcGIS Runtime 或者 ArcGIS for Android/iOS 中作為切片底圖被加載， 有多種制作tpk 的方法

2 制作tpk 文件的方法

制作tpk 文件的方法主要有三種，Tpk 文件的制作是基于mxd 文檔的，所以要制作數(shù)據(jù)tpk 文件，必須先制作出mxd 文檔，下面以最常用的萬分之一分幅影像圖數(shù)據(jù)（.tif 格式）為例介紹一下tpk 文件的制作

2.1 使用ArcMap 制作tpk 文件

在ArcGIS10 中tpk 的生成被集成在了ArcMap中，制作方法如下：

(1)打開ArcMap，將數(shù)據(jù)加載進(jìn)來，調(diào)整好數(shù)據(jù)的圖面位置，使其完全顯示，保存為mxd。

(2)打開mxd 文檔，選擇菜單“自定義”-“ArcMap”選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中選擇“共享”選項(xiàng)卡，勾選“啟用ArcGIS Runtime 工具”；

(3)在文件菜單中的“共享為”菜單下就多了一個(gè)選項(xiàng)“切片包”，選擇該菜單，彈出“切片包”對(duì)話框，設(shè)置各個(gè)標(biāo)簽頁中的參數(shù)，填寫完成后點(diǎn)擊“分析”，如果報(bào)錯(cuò)則根據(jù)錯(cuò)誤提示重新修改各個(gè)參數(shù)，最后點(diǎn)擊“共享”，開始制作tpk 文件：

2.2 使用ArcToolbox 工具制作tpk 文件

選擇ArcToolbox-數(shù)據(jù)管理工具-創(chuàng)建地圖切片包，運(yùn)行該工具，彈出如下對(duì)話框：

選擇要制作tpk 的地圖文檔mxd，指定tpk 保存的位置，切片格式默認(rèn)使用PNG，級(jí)別根據(jù)需要設(shè)置，點(diǎn)擊“ok“即可完成的tpk 制作。

2.3 利用ArcPy 腳本制作tpk 文件

(1)制作mxd 模板

打開arcmap，加載任意一幅萬分之一影像圖數(shù)據(jù)， 在地圖文檔屬性中填寫好相應(yīng)的描述和標(biāo)簽，保存為mxd 文檔。

(2)制作mxd 文檔

獲取mxd 模板： 使用arcpy.mapping.Map Document()獲取mxd 模板,MapDocument()用于訪問地圖文檔(.mxd) 的屬性和方法。

替換文件數(shù)據(jù)源：使用Layer.replaceDataSource() 方法替換mxd 模板的萬分之一影像圖數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源。

縮放到圖層：使用panToExtent()方法縮放到數(shù)據(jù)顯示范圍， 保證生成的tpk 文件能完全顯示萬分之一影像圖數(shù)據(jù)。

另存為mxd 文件：使用saveACopy()方法另存mxd 文件， 文件命名使用萬分之一影像圖數(shù)據(jù)名命名。saveACopy (file_name, {version})方法將地圖文檔(.mxd) 保存為新文件或較早版本

(3)制作tpk 文件

使用arcpy.CreateMapTilePackage_management()方法制作tpk 文件

CreateMapTilePackage_management (in_map,service_type, output_file, format_type, level_of_detail,{service_file}, {summary}, {tags}, {extent})，從地圖或底圖生成切片，并將切片進(jìn)行打包從而創(chuàng)建單個(gè)壓縮的.tpk 文件，該方法一共9 個(gè)參數(shù)，其中有4 個(gè)參數(shù)為可選參數(shù)。

in_map 參數(shù)用于生成切片并對(duì)其進(jìn)行打包的地圖文檔

service_type 參數(shù)確定是從現(xiàn)有的地圖任務(wù)生成切片方案還是根據(jù)ArcGIS Online、Bing 地圖和Google 地圖生成地圖切片。

output_file 參數(shù)輸出地圖切片包的文件名。

format_type 參數(shù)指定生成切片的格式， 一般使用PNG 格式。

level_of_detail 參數(shù)指定生成包切片的比例級(jí)別。 可選值為1 至20。 本文使用17 級(jí)

service_file 參數(shù)(可選) 指定用于切片方案的地圖服務(wù)或XML 文件的名稱。 僅當(dāng)服務(wù)類型參數(shù)為EXISTING 時(shí)才需要此參數(shù)。

Summary 參數(shù)(可選) 將摘要信息添加到包的屬性中。

Tags 參數(shù)(可選) 將標(biāo)簽信息添加到包的屬性中。 可以添加多個(gè)標(biāo)簽，用逗號(hào)或分號(hào)分隔。

Extent 參數(shù)(可選)通過在范圍參數(shù)中按X-Min Y-Min X-Max Y-Max 格式手動(dòng)輸入坐標(biāo)來指定范圍。 要使用特定圖層的范圍，請(qǐng)指定圖層名稱。

使用該方法需要注意的是輸入地圖文檔 （即in_map 參數(shù)）必須具有相應(yīng)的描述和標(biāo)簽，此工具才能執(zhí)行。制作tpk 代碼示例：

3 實(shí)現(xiàn)tpk 文件的批量制作

上文介紹的三種tpk 文件制作方法， 使用ArcMap，ArcToolbox 工具制作tpk，需要大量的人機(jī)互動(dòng)，人為干預(yù)太多，導(dǎo)致效率低下，且無法實(shí)現(xiàn)批量制作。 利用arcpy 編寫python 腳本可實(shí)現(xiàn)tpk 文件的批量制作

3.1 批量制作mxd 文檔

利用上文所介紹的方法，增加for 循環(huán)，利用os.walk()遍歷指定文件夾下的所有文件，通過后綴名過濾， 得到.tif 后綴的所有文件， 通過循環(huán)逐一替換mxd 模板文件里.tif 文件的數(shù)據(jù)源并另存為指定文件名的mxd 文檔。 示例代碼：

3.2 批量制作tpk 文件

增加for 循環(huán)，利用arcpy.ListFiles("*.mxd")遍歷指定文件夾下的所有mxd 文件， 使用arcpy.CreateMapTilePackage_management()方法批量制作tpk文件。 示例代碼：

formxd in arcpy.ListFiles("*.mxd"):

arcpy.CreateMapTilePackage_management(mxd,"ONLINE", os.path.splitext (mxd)[0] + '.tpk', "PNG", "17")

3.3 開啟多個(gè)線程

ArcPy 腳本可開啟多個(gè)任務(wù)線程， 充分利用機(jī)器的處理器和內(nèi)存。 經(jīng)過多次制作實(shí)踐， 一臺(tái)16G內(nèi)存的工作站可同時(shí)開啟5 個(gè)任務(wù)線程，大大提高了制作的效率， 筆者使用三臺(tái)機(jī)器，20 個(gè)小時(shí)制作了6000 張萬分之一影像圖數(shù)據(jù)的tpk 文件，tpk 切片等級(jí)為17 級(jí)，單張平均時(shí)間為3 分鐘。

4 結(jié)語

使用ArcPy 實(shí)現(xiàn)tpk 文件的批量制作， 減少人工干預(yù)，極大的提高了工作效率，對(duì)完善和提升遼寧省林業(yè)外業(yè)調(diào)查系統(tǒng)功能具有至關(guān)重要的意義，有助于全省林業(yè)信息化水平向更高層次發(fā)展。