ArcGIS与人工智能

        一开始起这个标题,我是拒绝的,怎么看都是在蹭AI的热度。一般人理解的AI是终结者这一类的机器人,所以就会很好奇,你一个GIS软件,怎么就和AI搭上边了,这不典型的凑不要脸吗?别急,我们接着往下看,首先需要解决的是,人工智能(AI)、机器学习(ML)、深度学习(DL)之间的关系。

一、人工智能、机器学习、深度学习之间的关系                         

        人工智能历史咱就不重复了,毕竟不像刚兴起的时候,发展到现在大家都已经快对人工智能免疫了,谁都能扯上几句,具体的可以参考一些大牛对于人工智能的理解。

                         

       从我个人理解而言,人工智能是未来,是我们想要追求的未来,类似于终结者这样的机器人,而机器学习是实现人工智能的方法,深度学习又是机器学习中的一种方法。当然,也有人理解认为 人工智能=大数据+大规模计算+深度学习,各家之言,不分优劣。

二、ArcGIS中的人工智能

       ArcGIS咱也不介绍了,知道的人肯定知道,不知道的人,可能一辈子也不会去接触这个软件。就从我的理解而言,说ArcGIS中包含人工智能也不无道理,毕竟ArcGIS软件中实打实的含有机器学习的算法,甚至可以集成第三方的深度学习框架,我们分开来说

                                  

                                

2.1 ArcGIS中的机器学习

        ArcGIS中的机器学习算法主要在新一代桌面产品ArcGIS Pro中,当然ArcMap中也有部分,但是按照公司的发展来看,后期如果有新技术需要更新,肯定会优先放在ArcGIS Pro中。ArcGIS Pro中的机器学习算法大致可以分为三类:分类、聚合以及预测

          

1.分类

      分类工具,应用比较多的还是影像分类,功能上和ENVI里的影像分类工具比较类似,大致也可以分为监督分类和非监督分类。Pro中提供了4种分类器:最大似然、支持向量机、随机树以及ISO聚类。整个分类工具的使用,还是非常方便的,流程可以分为3个步骤

               

(1)根据 训练样本管理器 生成分类样本

(2)使用ArcGIS Pro提供的分类器(4种),得到分类器文件(.ecd格式)

(3)使用分类栅格工具,选择不同分类器得到的分类器文件(.ecd)格式,对整个影像进行分类。

2.聚类

       聚类是基于值或者位置相似性的观测分组,ArcGIS中包含了K-均值、最近邻域等多种算法,可以根据一个或者多个属性、位置或者两者之间的组合查找集群。这些方法可用于无监督的分析,最新的基于密度的聚类,例如可以通过对交通事故进行聚类的方式,挖掘出交通事故高发区,再用标准椭圆差探索高发事故区的中心、离散程度和方向趋势。

3. 预测

       个人理解这部分主要还是用的回归,插值其实也算一种预测,根据已有值来获取空白区的值。有一个经典的案例,预测哮喘病的分布范围,有兴趣的可以去看看,主要用的是基于森林的分类和回归。

2.2、ArcGIS中的深度学习

      就目前来说,Pro中对于深度学习方面的应用,其实更多的还是样本制作,以及对第三方框架的支持。例如导出样本至深度学习框架,可以选择导出的类型有KITTI、PASCAL和VOC,都是主流深度学习框架支持的格式。

                                               

     流程如下:

        

      通过Pro制作样本,集成使用第三方的框架,也可以做一些很有趣的东西,比如我们同事利用MASK-RCNN,尝试以点云数据和人工建模的三维数据为样本,通过模型训练,自动进行三维屋顶的建模,可以说很智能了。

三、总结

       总的来说,ArcGIS Pro目前对机器学习算法支持的还是很不错的,但是深度学习方面,还是要依赖于第三方框架,据说ENVI未来将直接封装深度学习框架,所以期待ArcGIS未来的发展。

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。

欢迎关注我的微信公众号:gis小僧

基本不更新
 

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/u012599377/article/details/84197472