Écrire de nouveaux algorithmes sous la forme de scripts Python

Dans QGIS 3.4, la seule façon d’écrire des algorithmes de traitement à l’aide de Python est d’étendre la classe: QgsProcessingAlgorithm <qgis.core.QgsProcessingAlgorithm> class.

Dans QGIS, vous pouvez utiliser Créer un nouveau script dans le menu Scripts en haut de Boîte à outils de traitement pour ouvrir Éditeur de script de traitement où vous pouvez écrire votre code. Pour simplifier la tâche, vous pouvez commencer avec un modèle de script en utilisant Créer un nouveau script à partir du modèle dans le même menu. Cela ouvre un modèle qui étend la classe: QgsProcessingAlgorithm <qgis.core.QgsProcessingAlgorithm> class.

Si vous enregistrez le script dans le dossier scripts (l’emplacement par défaut) avec l’extension .py, l’algorithme sera disponible dans Processing Toolbox.

Extension de QgsProcessingAlgorithm

Le code suivant

  1. prend une couche vectorielle en entrée

  2. compte le nombre d’entités

  3. effectue une opération tampon

  4. crée une couche raster à partir du résultat de l’opération de tampon

  5. renvoie la couche tampon, la couche raster et le nombre d’entités

from qgis.PyQt.QtCore import QCoreApplication
from qgis.core import (QgsProcessing,
                       QgsProcessingAlgorithm,
                       QgsProcessingException,
                       QgsProcessingOutputNumber,
                       QgsProcessingParameterDistance,
                       QgsProcessingParameterFeatureSource,
                       QgsProcessingParameterVectorDestination,
                       QgsProcessingParameterRasterDestination)
import processing


class ExampleProcessingAlgorithm(QgsProcessingAlgorithm):
    """
    This is an example algorithm that takes a vector layer,
    creates some new layers and returns some results.
    """

    def tr(self, string):
        """
        Returns a translatable string with the self.tr() function.
        """
        return QCoreApplication.translate('Processing', string)

    def createInstance(self):
        # Must return a new copy of your algorithm.
        return ExampleProcessingAlgorithm()

    def name(self):
        """
        Returns the unique algorithm name.
        """
        return 'bufferrasterextend'

    def displayName(self):
        """
        Returns the translated algorithm name.
        """
        return self.tr('Buffer and export to raster (extend)')

    def group(self):
        """
        Returns the name of the group this algorithm belongs to.
        """
        return self.tr('Example scripts')

    def groupId(self):
        """
        Returns the unique ID of the group this algorithm belongs
        to.
        """
        return 'examplescripts'

    def shortHelpString(self):
        """
        Returns a localised short help string for the algorithm.
        """
        return self.tr('Example algorithm short description')

    def initAlgorithm(self, config=None):
        """
        Here we define the inputs and outputs of the algorithm.
        """
        # 'INPUT' is the recommended name for the main input
        # parameter.
        self.addParameter(
            QgsProcessingParameterFeatureSource(
                'INPUT',
                self.tr('Input vector layer'),
                types=[QgsProcessing.TypeVectorAnyGeometry]
            )
        )
        self.addParameter(
            QgsProcessingParameterVectorDestination(
                'BUFFER_OUTPUT',
                self.tr('Buffer output'),
            )
        )
        # 'OUTPUT' is the recommended name for the main output
        # parameter.
        self.addParameter(
            QgsProcessingParameterRasterDestination(
                'OUTPUT',
                self.tr('Raster output')
            )
        )
        self.addParameter(
            QgsProcessingParameterDistance(
                'BUFFERDIST',
                self.tr('BUFFERDIST'),
                defaultValue = 1.0,
                # Make distance units match the INPUT layer units:
                parentParameterName='INPUT'
            )
        )
        self.addParameter(
            QgsProcessingParameterDistance(
                'CELLSIZE',
                self.tr('CELLSIZE'),
                defaultValue = 10.0,
                parentParameterName='INPUT'
            )
        )
        self.addOutput(
            QgsProcessingOutputNumber(
                'NUMBEROFFEATURES',
                self.tr('Number of features processed')
            )
        )

    def processAlgorithm(self, parameters, context, feedback):
        """
        Here is where the processing itself takes place.
        """
        # First, we get the count of features from the INPUT layer.
        # This layer is defined as a QgsProcessingParameterFeatureSource
        # parameter, so it is retrieved by calling
        # self.parameterAsSource.
        input_featuresource = self.parameterAsSource(parameters,
                                                     'INPUT',
                                                     context)
        numfeatures = input_featuresource.featureCount()

        # Retrieve the buffer distance and raster cell size numeric
        # values. Since these are numeric values, they are retrieved
        # using self.parameterAsDouble.
        bufferdist = self.parameterAsDouble(parameters, 'BUFFERDIST',
                                            context)
        rastercellsize = self.parameterAsDouble(parameters, 'CELLSIZE',
                                                context)
        if feedback.isCanceled():
            return {}
        buffer_result = processing.run(
            'native:buffer',
            {
                # Here we pass on the original parameter values of INPUT
                # and BUFFER_OUTPUT to the buffer algorithm.
                'INPUT': parameters['INPUT'],
                'OUTPUT': parameters['BUFFER_OUTPUT'],
                'DISTANCE': bufferdist,
                'SEGMENTS': 10,
                'DISSOLVE': True,
                'END_CAP_STYLE': 0,
                'JOIN_STYLE': 0,
                'MITER_LIMIT': 10
            },
            # Because the buffer algorithm is being run as a step in
            # another larger algorithm, the is_child_algorithm option
            # should be set to True
            is_child_algorithm=True,
            #
            # It's important to pass on the context and feedback objects to
            # child algorithms, so that they can properly give feedback to
            # users and handle cancelation requests.
            context=context,
            feedback=feedback)

        # Check for cancelation
        if feedback.isCanceled():
            return {}

        # Run the separate rasterization algorithm using the buffer result
        # as an input.
        rasterized_result = processing.run(
            'qgis:rasterize',
            {
                # Here we pass the 'OUTPUT' value from the buffer's result
                # dictionary off to the rasterize child algorithm.
                'LAYER': buffer_result['OUTPUT'],
                'EXTENT': buffer_result['OUTPUT'],
                'MAP_UNITS_PER_PIXEL': rastercellsize,
                # Use the original parameter value.
                'OUTPUT': parameters['OUTPUT']
            },
            is_child_algorithm=True,
            context=context,
            feedback=feedback)

        if feedback.isCanceled():
            return {}

        # Return the results
        return {'OUTPUT': rasterized_result['OUTPUT'],
                'BUFFER_OUTPUT': buffer_result['OUTPUT'],
                'NUMBEROFFEATURES': numfeatures}

Fonctions standard de l’algorithme de traitement:

  • createInstance (obligatoire)

    Doit renvoyer une nouvelle copie de votre algorithme. Si vous modifiez le nom de la classe, assurez-vous également de mettre à jour la valeur renvoyée ici pour correspondre!

  • nom (obligatoire)

    Renvoie un nom d’algorithme unique, utilisé pour identifier l’algorithme.

  • displayName (obligatoire)

    Renvoie le nom de l’algorithme traduit.

  • group

    Renvoie le nom du groupe auquel appartient cet algorithme.

  • groupId

    Renvoie l’ID unique du groupe auquel appartient cet algorithme.

  • shortHelpString

    Renvoie une courte chaîne d’aide localisée pour l’algorithme.

  • initAlgorithm (obligatoire)

    Nous définissons ici les entrées et sorties de l’algorithme.

    INPUT et OUTPUT sont des noms recommandés pour les paramètres d’entrée principale et de sortie principale, respectivement.

    Si un paramètre dépend d’un autre paramètre, parentParameterName est utilisé pour spécifier cette relation (peut être le champ / la bande d’une couche ou les unités de distance d’une couche).

  • processAlgorithm (obligatoire)

    C’est là que le traitement a lieu.

    Les paramètres sont récupérés à l’aide de fonctions spéciales, par exemple parameterAsSource et parameterAsDouble.

    processing.run peut être utilisé pour exécuter d’autres algorithmes de traitement à partir d’un algorithme de traitement. Le premier paramètre est le nom de l’algorithme, le second est un dictionnaire des paramètres de l’algorithme. is_child_algorithm et est normalement défini sur True lors de l’exécution d’un algorithme à partir d’un autre algorithme. context et feedback informent l’algorithme de l’environnement à exécuter et du canal de communication avec l’utilisateur (capture de la demande d’annulation, rapport de progression, retour d’informations textuelles). Lors de l’utilisation des paramètres de l’algorithme (parent) en tant que paramètres des algorithmes « enfants », les valeurs de paramètre d’origine doivent être utilisées (par exemple, parameters ['OUTPUT']).

    Il est recommandé de vérifier autant que possible l’objet de retour pour annulation! Cela permet une annulation réactive, au lieu de forcer les utilisateurs à attendre qu’un traitement indésirable se produise.

    L’algorithme doit renvoyer des valeurs pour tous les paramètres de sortie qu’il a définis en tant que dictionnaire. Dans ce cas, il s’agit du tampon et des couches de sortie tramées, ainsi que du nombre d’entités traitées. Les clés du dictionnaire doivent correspondre aux noms de paramètre/sortie d’origine.

Types d’entrée et de sortie pour les algorithmes de traitement

Voici la liste des types d’entrée et de sortie pris en charge dans Processing avec leurs constantes de décorateur correspondantes ( algfactory.py contient la liste complète des constantes). Trié par nom de classe.

Input types

Class

Description

QgsProcessingParameterBand

Une bande d’une couche raster

QgsProcessingParameterBoolean

Une valeur booléenne

QgsProcessingParameterCrs

Un système de référence de coordonnées

QgsProcessingParameterDistance

Un double paramètre numérique pour les valeurs de distance

QgsProcessingParameterEnum

Une énumération, permettant la sélection à partir d’un ensemble de valeurs prédéfinies

QgsProcessingParameterExpression

Une expression

QgsProcessingParameterExtent

Une étendue spatiale définie par xmin, xmax, ymin, ymax

QgsProcessingParameterFeatureSink

A feature sink

QgsProcessingParameterFeatureSource

Une source d’entités

QgsProcessingParameterField

Un champ dans la table attributaire d’une couche vectorielle

QgsProcessingParameterFile

Un nom de fichier d’un fichier existant

QgsProcessingParameterFileDestination

Un nom de fichier pour un fichier de sortie nouvellement créé

QgsProcessingParameterFolderDestination

Un dossier

QgsProcessingParameterMapLayer

Une couche de carte

QgsProcessingParameterMatrix

Une matrice

QgsProcessingParameterMultipleLayers

Un ensemble de couches

QgsProcessingParameterNumber

Une valeur numérique

QgsProcessingParameterPoint

Un point

QgsProcessingParameterRange

Une plage de valeurs

QgsProcessingParameterRasterLayer

Une couche raster

QgsProcessingParameterRasterDestination

Une couche raster

QgsProcessingParameterString

Une chaîne de texte

QgsProcessingParameterVectorLayer

Une couche vecteur

QgsProcessingParameterVectorDestination

Une couche vecteur


Types de sortie

Class

Description

QgsProcessingOutputFile

Un nom de fichier d’un fichier existant

QgsProcessingOutputFolder

Un dossier

QgsProcessingOutputHtml

HTML

QgsProcessingOutputLayerDefinition

Une définition de couche

QgsProcessingOutputMapLayer

Une couche de carte

QgsProcessingOutputMultipleLayers

Un ensemble de couches

QgsProcessingOutputNumber

Une valeur numérique

QgsProcessingOutputRasterLayer

Une couche raster

QgsProcessingOutputString

Une chaîne de texte

QgsProcessingOutputVectorLayer

Une couche vecteur

Sortie de l’algorithme

Lorsque vous déclarez une sortie représentant une couche (raster ou vecteur), l’algorithme essaie de l’ajouter à QGIS une fois qu’il est terminé.

  • Sortie de couche raster: QgsProcessingParameterRasterDestination.

  • Sortie de couche vectorielle : QgsProcessingParameterVectorDestination.

Ainsi, même si la méthode processing.run () n’ajoute pas les couches qu’elle crée dans le projet en cours de l’utilisateur, les deux couches de sortie (tampon et tampon raster) seront chargées, car elles sont enregistrées dans les destinations entrées par l’utilisateur (ou vers des destinations temporaires si l’utilisateur ne spécifie pas de destination).

Si une couche est créée en sortie d’un algorithme, elle doit être déclarée comme telle. Sinon, vous ne pourrez pas utiliser correctement l’algorithme dans le modeleur, car ce qui est déclaré ne correspondra pas à ce que l’algorithme crée réellement.

Vous pouvez renvoyer des chaînes, des nombres et bien plus en les spécifiant dans le dictionnaire de résultats (comme illustré pour « NUMBEROFFEATURES »), mais ils doivent toujours être explicitement définis comme sorties de votre algorithme. Nous encourageons les algorithmes à générer autant de valeurs utiles que possible, car celles-ci peuvent être utiles pour une utilisation dans des algorithmes ultérieurs lorsque votre algorithme est utilisé dans le cadre d’un modèle.

Communiquer avec l’utilisateur

Si votre algorithme prend beaucoup de temps à être traité, c’est une bonne idée d’informer l’utilisateur de la progression. Pour cela, vous pouvez utiliser feedback ( QgsProcessingFeedback).

Le texte de progression et la barre de progression peuvent être mis à jour à l’aide de deux méthodes: setProgressText (text) et setProgress (percent).

Vous pouvez fournir plus d’informations à l’utilisateur en utilisant pushCommandInfo (text), pushDebugInfo (text), pushInfo (text) et reportError (text).

Si votre script a un problème, la manière correcte de le gérer consiste à déclencher une classe: QgsProcessingException <qgis.core.QgsProcessingException>. Vous pouvez passer un message comme argument au constructeur de l’exception. Le traitement se chargera de le gérer et de communiquer avec l’utilisateur, selon le lieu d’exécution de l’algorithme (boîte à outils, modeleur, console Python, …)

Documenter ses scripts

Vous pouvez documenter vos scripts en surchargeant les méthodes: helpString () et helpUrl () methode de la classe: :class:`QgsProcessingAlgorithm <qgis.core.QgsProcessingAlgorithm> `.

Flags

Vous pouvez remplacer la méthode: flags de: QgsProcessingAlgorithm pour en dire plus à QGIS sur votre algorithme. Vous pouvez par exemple dire à QGIS que le script doit être caché au modeleur, qu’il peut être annulé, qu’il n’est pas sûr pour les threads, et plus encore.

Astuce

Par défaut, Processing exécute des algorithmes dans un thread séparé afin de maintenir QGIS réactif pendant l’exécution de la tâche de traitement. Si votre algorithme plante régulièrement, vous utilisez probablement des appels d’API qui ne sont pas sûrs à faire dans un thread d’arrière-plan. Essayez de renvoyer l’indicateur QgsProcessingAlgorithm.FlagNoThreading de la méthode flags () de votre algorithme pour forcer Processing à exécuter à la place votre algorithme dans le thread principal.

Bonnes pratiques d’écriture de scripts d’algorithmes

Voici un rapide résumé des idées à retenir lorsque vous créez vos scripts d’algorithmes et que vous souhaitez les partager avec d’autres utilisateurs QGIS. En suivant ces quelques règles, vous vous assurerez de fournir des éléments constants sur toutes les interfaces du menu Traitements telles que la boîte à outils, le modeleur et l’interface de commande.

  • Ne chargez pas les couches de résultat. Laissez les Traitements gérer ces résultats et charger vos couches si besoin.

  • Déclarez toujours les sorties créées par votre algorithme.

  • N’affichez pas de boîtes de message et n’utilisez aucun élément GUI du script. Si vous souhaitez communiquer avec l’utilisateur, utilisez les méthodes de l’objet de rétroaction ( QgsProcessingFeedback) ou lancez une classe: QgsProcessingException.

Il existe déjà de nombreux algorithmes de traitement disponibles dans QGIS. Vous pouvez trouver du code sur: https://github.com/qgis/QGIS/blob/release-3_4/python / plugins / processing / algs / qgis.