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ArcGIS 10.7 深度学习文档编号 000001 版本号 V1.0 范围 □内部 □公开 ArcGIS 10.7 深度学习易智瑞中国信息技术有限公司 2019 年 6 月 1 网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881

制定及修订记录版本完成日期编写/修订纪要编写者备注 ArcGIS 10.7 深度学习 1.0 2019.6.23 刘宇网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881 3

ArcGIS 10.7 深度学习目录 ArcGIS 人工智能学习教程 .......................................................................................................... 7 第一章先决条件 ..................................................................................................................... 8 安装 ............................................................................................................................................ 9 Windows ............................................................................................................................... 10 基于 CPU 的安装........................................................................................................................................... 11 基于 GPU 的安装 .......................................................................................................................................... 12 不建议的做法 ................................................................................................................................................. 13 基于 Linux 安装 .................................................................................................................... 14 第二章深度学习 .................................................................................................................. 15 第三章深度学习和 GIS ...................................................................................................... 16 语义分割（semantic segmentation） .................................................................................................. 17 目标检测（object detection） ................................................................................................................ 20 目标识别（object recognition） ............................................................................................................ 22 实例分割（Instance segmentation） ................................................................................................... 22 第四章样本介绍 .................................................................................................................. 23 分类的样本 ............................................................................................................................. 24 识别的样本 ............................................................................................................................. 26 第五章 ArcGIS Pro 制作训练的样本 ................................................................................ 29 网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线： 400-819-2881 4

ArcGIS 10.7 深度学习 1、使用 Classified tiles 方式生成 ................................................................................... 34 2、已经有了原始影像对应的的矢量文件 ........................................................................ 45 3、已经有了原始影像对应的的栅格文件 ........................................................................ 51 第六章深度学习训练 .......................................................................................................... 51 数据准备 ................................................................................................................................. 51 模型准备 ................................................................................................................................. 52 相关代码说明 ......................................................................................................................... 52 数据集读取 ..................................................................................................................................................... 52 生成 VOC 数据结构 ...................................................................................................................................... 56 VOC 数据结构生成 tfrecord ...................................................................................................................... 58 自定义生成 tfrecord 数据格式 .................................................................................................................. 63 对象识别 record 数据集生成 ..................................................................................................................... 66 Object Detection 训练 ............................................................................................................................... 71 Deeplab 训练代码 ...................................................................................................................................... 75 相关过程图 ............................................................................................................................. 84 第七章 ArcGIS 深度学习工具使用 ................................................................................... 86 执行流程 ................................................................................................................................. 86 工具说明 ......................................................................................................................................................... 91 emd 文件 ........................................................................................................................................................ 92 dlpk 件 ............................................................................................................................................................ 95 ArcGIS Pro 中工具使用....................................................................................................... 97 对象识别 ......................................................................................................................................................... 97 分类.................................................................................................................................................................. 98 网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线： 400-819-2881 5

ArcGIS 10.7 深度学习 Server 中工具使用 ............................................................................................................. 101 对象识别 ....................................................................................................................................................... 103 分类................................................................................................................................................................ 105 精度评价 ............................................................................................................................... 106 第八章总结 ......................................................................................................................... 107 深度学习流程总结 .............................................................................................................. 107 附：模拟 Export Training Data for Deep Leaning 工具 ........................................ 110 第九章直接常见问题 ........................................................................................................ 112 第十章模型训练过程中的问题 ....................................................................................... 122 *' has type str, but expected one of: bytes ............................................................. 122 'utf-8' codec can't decode byte 0xd0 in position 22: invalid continuation byte ................................................................................................................................................ 123 # 'dict' object has no attribute 'iteritems' ............................................................... 123 除法变化导致的 tensor 类型问题 ................................................................................... 123 Range object does not support item assignment ............................................... 123 RuntimeError: dictionary changed size during iteration ................................... 124 第十一章案例欣赏 ............................................................................................................ 124 网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线： 400-819-2881 6

ArcGIS 10.7 深度学习 ArcGIS 人工智能学习教程鉴于近期有不少询问关于 ArcGIS 和深度学习的相关内容，去年的时候，我开始接触人工智能，经过一段时间的摸索，开始将一些示例走通，也自己做数据，训练和分类或者识别。人工智能这玩意，尤其是深度学习，除了对机器要求高外，对人的要求也比较高，如果要从一些原理上看懂深度学习的执行过程，很痛苦，里面涉及大量的数学，数学恐慌者，可以忽略，我也一直在思考，如何能跟别人闲谈的时候，能娓娓道来。我建议对于想要尝试深度学习的人，可以对自己有个定位。我将用户分为这三类，对使用者的要求依次增加：深度学习工具的使用者；深度学习里面相关算法的理解；深度学习算法的优化。第一类用户，可以直接使用商业软件提供好的工具，自己只需要按照要求，制作相关样本，这也是对用户要求最低的一种；第二类用户，不仅仅局限于使用，还想了解深度学习背后的机理，这需要掌握一定的原理和算法，比如，卷积运算，梯度下降，上采样，全连接等，这类用户不仅仅会使用工具，还能知道运行过程。第三类用户，这类用户可以直接对算法进行优化，甚至可以自己去发明一种算法，这类人员甚至可以不借助其它框架，自己写自己的算法，比网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线： 400-819-2881 7

如用 Python 自己去实现卷积神经网络，当然这种对人员的要求更高。 ArcGIS 10.7 深度学习第一章先决条件首先是对深度学习框架的选择，目前深度学习的框架已经很多，网上可以找到很多信息。比如 Tensorflow，CNTK,Keras 以及 Pytorch 等，这些框架背后都是经济和技术实力非常超强的大公司，可以看到人工智能已经成为这些公司的竞争之地。其次就是操作系统的选择,现在很多框架都可以在 Windows 上和 Linux 上支持，也有特别的，比如 Pytorch 最开始是不支持 Windows 的，后来才支持的，当我们拿到别人的代码的时候一定要注意环境，对于大多数而言,Linux 上和 Window 上的用法是一样的。操作系统的选择还要根据使用者的情况，比如使用者，对 Linux，Windows 的熟悉情况，最后就是使用场景，如果是要和一些其它应用配合使用，要看额外的程序是部署在那个系统上，比如，如果要和 ArcGIS Pro 一体化集成，ArcGIS Pro 是不能安装在 Linux 上的，但如果要和 Enterprise 做集成，Enterprise 是可以在 Windows 和 Linux 上同时安装的。再者就是开发语言的选择，有些深度学习提供了对 C++，C#，Python 等的支持，但是也有的只提供对 C++的支持，语言的选择，除了对使用者有要求外，还对一些需要集成的环境有要求，比如和 ArcGIS Pro 集成，网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线： 400-819-2881 8

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