ArcPy实用教程(含arcpy select by attribute详细解析)

很多团队在做 ArcGIS 数据处理时，最费时的环节往往是“点开工具、写筛选条件、导出结果”的重复操作。作为 GIS 研发与教学的一员，我常被问到：怎样把这些“按属性筛选”的流程写成可靠的脚本，既保证结果一致，又能应对不同数据源的 SQL 差异？本指南将带你一步步搭建一个可复用、可扩展的方案。

是什么：ArcPy 与基于属性的选择

ArcPy 是 ArcGIS 的 Python 接口，核心是把地理处理工具以函数形式暴露出来，便于自动化。基于属性的选择本质上就是向数据源发送 SQL 表达式，得到满足条件的记录（要素）。在 ArcPy 中，常用的是 arcpy.management.SelectLayerByAttribute：

• 对象类型：操作对象是“图层或表视图”（layer/view），而非直接对要素类。
• 选择方式：支持 NEW_SELECTION、ADD_TO_SELECTION、REMOVE_FROM_SELECTION、SUBSET_SELECTION、SWITCH_SELECTION 等。
• 输出管理：选择集可直接用于后续工具（如 CopyFeatures）或继续叠加空间选择。

要点：先把要素类变成“图层”，再在图层上做选择；图层承载“选择集”这一状态。

为什么：脚本化的价值

• 可重复与可追溯：同一脚本在不同地区或时间段复用，保证标准一致。
• 性能更优：让数据库/数据源替你筛选，避免 Python 逐行循环。
• 参数化与集成：轻松嵌入批处理、调度和模型构建器，形成生产流水线。

怎么做：最小可行流程

1. 准备环境与工作空间。
2. 将要素类构造成图层。
3. 编写 SQL 表达式（使用 AddFieldDelimiters 防止字段名兼容性问题）。
4. 执行选择并导出结果。

# 基础示例：价值>100000 且 分区=R1 的地块
import arcpy

arcpy.env.workspace = r"C:GISdemo.gdb"
arcpy.env.overwriteOutput = True

fc = "Parcels"
lyr = "Parcels_lyr"

# 确保图层存在的是最新状态
if arcpy.Exists(lyr):
    arcpy.management.Delete(lyr)

arcpy.management.MakeFeatureLayer(fc, lyr)

fld_land = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "LAND_VALUE")
fld_zone = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "ZONING")

where = f"{fld_land} > 100000 AND {fld_zone} = 'R1'"

arcpy.management.SelectLayerByAttribute(lyr, "NEW_SELECTION", where)
arcpy.management.CopyFeatures(lyr, "Parcels_R1_HighValue")
print(arcpy.GetCount_management(lyr)[0], "features selected")

提示：where 子句中，文本值要用单引号括起；数值不需要引号。

SQL 表达式要点与常见坑

• 字段定界符：不同数据源对字段名的定界方式不同（如双引号、方括号）。统一用 arcpy.AddFieldDelimiters(dataset, field) 生成，避免手写。
• 通配符：大多数数据源使用 %（多字符）、_（单字符）。个人地理数据库（.mdb）使用 * 与 ?。
• NULL：用 IS NULL、IS NOT NULL；不要用 = NULL。
• 日期：文件/企业地理数据库常用 date 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS'；个人地理数据库常用 #YYYY-MM-DD#；企业库需遵循各自 SQL 方言。
• 大小写：是否区分大小写取决于数据源与区域设置；必要时统一大小写或用函数处理（企业库）。
• 精度：浮点比较尽量使用范围（如 BETWEEN 或差值阈值），避免直接等于比较。

# 日期与 NULL 示例
fc = "Inspections"
lyr = "Inspections_lyr"
arcpy.management.MakeFeatureLayer(fc, lyr)

d_fld = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "INSPECT_DATE")
s_fld = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "STATUS")

# 选择 2023 年内且状态非空的记录（文件地理数据库语法）
where = (
    f"{d_fld} >= date '2023-01-01 00:00:00' AND "
    f"{d_fld} <  date '2024-01-01 00:00:00' AND "
    f"{s_fld} IS NOT NULL"
)
arcpy.management.SelectLayerByAttribute(lyr, "NEW_SELECTION", where)

选择类型与组合策略

• NEW_SELECTION：首次选择或重置选择集。
• SUBSET_SELECTION：在已有选择集内进一步筛选。
• ADD_TO_SELECTION / REMOVE_FROM_SELECTION：并集或差集式操作。
• SWITCH_SELECTION：反选，快速得到补集。

# 先按属性，再叠加空间关系进行“组合筛选”
roads = "Roads"
city = "CityBoundary"
rlyr = "Roads_lyr"

arcpy.management.MakeFeatureLayer(roads, rlyr)

# 1) 仅选主干道
fld = arcpy.AddFieldDelimiters(roads, "CLASS")
arcpy.management.SelectLayerByAttribute(rlyr, "NEW_SELECTION", f"{fld} = 'Primary'")

# 2) 再筛选位于城市边界内的主干道
arcpy.management.SelectLayerByLocation(
    rlyr, "INTERSECT", city, selection_type="SUBSET_SELECTION"
)

# 3) 导出
arcpy.management.CopyFeatures(rlyr, "PrimaryRoads_InCity")

性能优化与工程实践

• 索引优先：对高频过滤字段建立属性索引；显著提升选择速度。
• 一次建层，多次复用：MakeFeatureLayer 创建一次，后续多次选择，避免重复开销。
• 充分用 SQL：能在 where 子句完成的过滤，不要用 Python 循环逐行判断。
• 内存工作空间：临时结果可用 in_memory（注意容量与生命周期）。
• 选择后直接串联：将选择集直接传给 CopyFeatures、CalculateField 等，减少磁盘 I/O。
• 批处理：把 where 子句参数化，驱动多地区/多时间段自动跑批。

# 参数化批处理（简化示例）
def export_by_zone(workspace, fc, zone_value, out_name):
    arcpy.env.workspace = workspace
    lyr = "tmp_lyr"
    if arcpy.Exists(lyr):
        arcpy.management.Delete(lyr)
    arcpy.management.MakeFeatureLayer(fc, lyr)
    z = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "ZONING")
    where = f"{z} = '{zone_value}'"
    arcpy.management.SelectLayerByAttribute(lyr, "NEW_SELECTION", where)
    arcpy.management.CopyFeatures(lyr, out_name)
    return int(arcpy.management.GetCount(lyr)[0])

# 批量导出多个分区
for z in ["R1", "R2", "C1"]:
    n = export_by_zone(r"C:GISdemo.gdb", "Parcels", z, f"Parcels_{z}")
    print(z, ":", n)

与 Data Access 游标的配合

当仅需读取统计或做轻量计算时，arcpy.da 游标支持 where_clause，能不创建图层而直接过滤。

# 使用 SearchCursor 按属性过滤后统计数量
fc = r"C:GISdemo.gdbParcels"
fld_val = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "LAND_VALUE")
where = f"{fld_val} > 100000"

cnt = 0
with arcpy.da.SearchCursor(fc, ["OID@", "LAND_VALUE"], where_clause=where) as cur:
    for oid, val in cur:
        cnt += 1
print("count:", cnt)

选择集与游标并不冲突：前者适合串联地理处理工具；后者适合轻量读写与自定义逻辑。

典型案例与可复用片段

# 1) 模糊匹配：名称以 'San' 开头（% 为任意多字符）
fc = "Counties"; lyr = "Counties_lyr"
arcpy.management.MakeFeatureLayer(fc, lyr)
name_f = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "NAME")
arcpy.management.SelectLayerByAttribute(lyr, "NEW_SELECTION", f"{name_f} LIKE 'San%'")
arcpy.management.CopyFeatures(lyr, "Counties_SanPrefix")

# 2) 复合条件：人口>10万 且 面积在[500, 2000]
pop_f = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "POP")
area_f = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "AREA_KM2")
where = f"{pop_f} > 100000 AND {area_f} BETWEEN 500 AND 2000"
arcpy.management.SelectLayerByAttribute(lyr, "NEW_SELECTION", where)

# 3) 处理空值：仅保留代码不为空的记录
code_f = arcpy.AddFieldDelimiters(fc, "CODE")
arcpy.management.SelectLayerByAttribute(lyr, "SUBSET_SELECTION", f"{code_f} IS NOT NULL")

数据源 → MakeFeatureLayer → SelectLayerByAttribute → (可选)SelectLayerByLocation → CopyFeatures/统计

结语

本文从“是什么/为什么”切入，落到“怎么做”的操作层：用图层承载选择集，用 AddFieldDelimiters 适配不同数据源方言，用标准 SQL 处理字符串、日期与 NULL，选择类型组合实现复杂筛选，并配合游标、索引与内存工作空间优化性能。掌握这些要点，你就能把任何一次性的手工筛选变为稳定的自动化构件。

你的数据源类型和典型 where 子句有哪些？欢迎把代表性的表达式与难点留言交流。我是 Dr.gis，也欢迎关注 GIS研习社(gisyxs.com) 的进阶实战内容。

参考文献

• ArcGIS Pro: Select Layer By Attribute (Data Management)
• ArcGIS Pro: SQL reference for query expressions used in ArcGIS
• ArcPy: AddFieldDelimiters
• ArcPy Data Access: SearchCursor
• ArcGIS Pro: Make Feature Layer
• ArcGIS Pro: Select Layer By Location