利用ArcPy 腳本實現TPK 文件制作

景 淼

（遼寧省林業調查規劃監測院，遼寧沈陽110122）

隨著林業信息化相關技術的發展，林業外業調查系統不斷進步，遼寧省在新一輪的林業信息化建設工作中， 更新了林業外業調查系統， 該系統以ARCGIS 為基礎開發， 實現了外業調查和內業處理的無縫銜接，TPK 文件作為系統的底圖文件格式，如何快速的制作TPK 文件成為了系統應用的關鍵。本文將詳細介紹如何使用ArcPy 腳本實現TPK 文件的制作。

1 ArcPy，Python，TPK 文件概述

ArcPy 是一個以arcgisscripting 模塊為基礎并繼承了arcgisscripting 功能進而構建而成的站點包。目的是以實用高效的方式通過Python 執行地理數據分析、數據轉換、數據管理和地圖自動化創建基礎。ArcPy 提供了豐富純正的Python 體驗，具有代碼自動完成功能，并針對每個函數、模塊和類提供了參考文檔。

Python 是一種計算機程序設計語言。 是一種動態的、 面向對象的腳本語言， 由荷蘭人Guido van Rossum 于1989年發明， 第一個公開發行版發行于1991年。 最初被設計用于編寫自動化腳本(shell)，隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加，越來越多被用于獨立的、大型項目的開發。 Python 是一種支持動態輸入的解釋型語言，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，同時其具有編寫大型應用程序的強大功能。用ArcPy 編寫的ArcGIS 應用程序的優勢在于，可以使用由來自多個不同領域的GIS 專業人員和程序員組成的眾多Python 小群體開發的附加模塊。

Tpk 是ArcGIS10.1 推出的一種新的數據文件類型， 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，所以要制作數據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據（.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，將數據加載進來，調整好數據的圖面位置，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，在彈出的對話框中選擇“共享”選項卡，勾選“啟用ArcGIS Runtime 工具”；

(3)在文件菜單中的“共享為”菜單下就多了一個選項“切片包”，選擇該菜單，彈出“切片包”對話框，設置各個標簽頁中的參數，填寫完成后點擊“分析”，如果報錯則根據錯誤提示重新修改各個參數，最后點擊“共享”，開始制作tpk 文件：

2.2 使用ArcToolbox 工具制作tpk 文件

選擇ArcToolbox-數據管理工具-創建地圖切片包，運行該工具，彈出如下對話框：

選擇要制作tpk 的地圖文檔mxd，指定tpk 保存的位置，切片格式默認使用PNG，級別根據需要設置，點擊“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據， 在地圖文檔屬性中填寫好相應的描述和標簽，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。

替換文件數據源：使用Layer.replaceDataSource() 方法替換mxd 模板的萬分之一影像圖數據數據源。

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

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據名命名。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，并將切片進行打包從而創建單個壓縮的.tpk 文件，該方法一共9 個參數，其中有4 個參數為可選參數。

in_map 參數用于生成切片并對其進行打包的地圖文檔

service_type 參數確定是從現有的地圖任務生成切片方案還是根據ArcGIS Online、Bing 地圖和Google 地圖生成地圖切片。

output_file 參數輸出地圖切片包的文件名。

format_type 參數指定生成切片的格式， 一般使用PNG 格式。

level_of_detail 參數指定生成包切片的比例級別。 可選值為1 至20。 本文使用17 級

service_file 參數(可選) 指定用于切片方案的地圖服務或XML 文件的名稱。 僅當服務類型參數為EXISTING 時才需要此參數。

Summary 參數(可選) 將摘要信息添加到包的屬性中。

Tags 參數(可選) 將標簽信息添加到包的屬性中。 可以添加多個標簽，用逗號或分號分隔。

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

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

3 實現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，需要大量的人機互動，人為干預太多，導致效率低下，且無法實現批量制作。 利用arcpy 編寫python 腳本可實現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，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， 通過循環逐一替換mxd 模板文件里.tif 文件的數據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，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 開啟多個線程

ArcPy 腳本可開啟多個任務線程， 充分利用機器的處理器和內存。 經過多次制作實踐， 一臺16G內存的工作站可同時開啟5 個任務線程，大大提高了制作的效率， 筆者使用三臺機器，20 個小時制作了6000 張萬分之一影像圖數據的tpk 文件，tpk 切片等級為17 級，單張平均時間為3 分鐘。

4 結語

使用ArcPy 實現tpk 文件的批量制作， 減少人工干預，極大的提高了工作效率，對完善和提升遼寧省林業外業調查系統功能具有至關重要的意義，有助于全省林業信息化水平向更高層次發展。