创建托管影像图层并从影像中提取要素
要标识易受自然灾害影响的基础设施，必须先了解基础设施的位置。 在获取代表格林纳达一部分的航空影像后，您将创建一个托管在 ArcGIS Online 云的在线影像图层。 然后，您将使用 ArcGIS Online 中的深度学习分析功能自动从影像图层中提取建筑物轮廓。
下载数据并创建切片影像图层
首先，您将下载包含该航空影像的压缩文件，以便将其保存在您的本地计算机上。
- 下载 Grenada_TIFF_files.zip 文件。
- 在计算机上找到已下载的 Grenada_TIFF_files.zip 文件。
注：
大多数 Web 浏览器默认将文件下载到计算机的 Downloads 文件夹中。
- 右键单击 Grenada_TIFF_files.zip 文件，并将其解压缩到计算机上的一个位置，例如 C 盘。
- 打开提取后的 Grenada_TIFF_files 文件夹以查看其中的内容。
该文件夹包含 16 个 TIFF 图像及其辅助文件。 它们共同代表了您想要分析的格林纳达范围。
现在，您已经将影像下载到计算机上，可以开始执行实际的工作流。
创建在线切片影像图层
由于您希望在云端执行此分析工作流，您将上传这 16 个图像到 ArcGIS Online，并将它们汇集到一个托管影像图层中。
- 登录到您的 ArcGIS 组织帐户。
注：
如果您没有组织账户，请参阅软件访问权限选项。
- 在顶部功能区中，单击内容。
- 单击新建项目。
- 在新建项目窗口中，单击影像图层。
创建影像图层页面打开。
注：
如果在新项目菜单中未看到影像图层选项，则您可能没有用户类型（Professional 或 Professional Plus）或影像托管权限。
- 在步骤 1 - 入门选项中，确保已选中切片影像图层。
- 单击下一步。 在步骤 2 - 配置图层选项卡上，对于根据您的影像选择图层配置，选择单个镶嵌图像。
此选项允许您将这 16 个图像汇集到一个图层中，覆盖您感兴趣的整个区域。
- 单击下一步。 在步骤 3 - 定义影像选项卡上，对于对影像描述最为恰当的栅格类型，将参数设置为栅格数据集。
- 对于选择输入影像，单击浏览。
- 在打开窗口中，浏览至已下载的 Grenada_TIFF_files 文件夹。 按 Ctrl+A 以选择列出的全部 64 个文件，然后单击打开。
图像文件开始上传。 可以在上传状态列中监控进度。
- 当所有文件均显示为 100% 已上传时，单击下一步。
- 在步骤 4 - 设置项目详细信息中，对于标题，键入 Grenada_aerial_imagery，后跟您的姓名首字母缩写。
注：
在 ArcGIS Online 中创建任何影像或要素类图层时，您必须确保其名称在您的组织中唯一。 一种方法是在您创建的每个图层末尾添加您的姓名首字母缩写。 例如，如果您的姓名为 Jane Smith，则图层名称将为 Grenada_aerial_imagery_JS。
- 输入有关图像的其余信息：
- 对于标签，输入 Grenada。
- 对于摘要，输入格林纳达岛的航空影像。
- 对于保存到文件夹，接受默认位置或在您的 ArcGIS Online 账户中选择所需文件夹。
- 单击创建。
开始创建托管影像图层的过程。 几分钟后，随即显示新图层的项目详细信息页面。 从 16 个 TIFF 图像开始，您创建了一个托管在 ArcGIS Online 云中的单个切片影像图层。 您现在将在 Web 地图中打开该图层并进行视觉检查。
- 在影像图层的项目详细信息页面上，单击在 Map Viewer 中打开。
影像图层随即出现在新地图中。
- 放大并在地图周围平移，从而更近距离地查看建筑物位置。
格林纳达的这一部分地区有数百栋建筑物。 您可以手动追踪每个建筑物并将覆盖区作为要素存储在要素图层中，但此操作枯燥乏味且十分耗时。 您将改为使用深度学习以自动提取建筑物覆盖区。
使用深度学习提取建筑物覆盖区
深度学习模型可以有效地对影像中的要素进行分类或检测。 构建和训练自己的模型或微调现有预训练模型是一项高级任务。 使用深度学习最困难、最耗时的方面是创建一系列训练样本，这些样本将用于教模型识别您感兴趣的特定类型的信息。
或者，可以使用现有已训练模型。 ArcGIS Living Atlas of the World 提供日益丰富的此类已训练深度学习模型库。 借助这些模型，您可以直接使用人工智能提取信息，并从影像中获得见解。 接下来，您将使用 ArcGIS Living Atlas 中的已训练模型，以在影像图层中检测建筑物覆盖区。
- 在设置（浅色）工具栏中，单击分析。
- 在分析窗格中，单击工具。
- 在工具窗格中，单击使用深度学习部分，然后单击使用深度学习检测对象工具。
随即显示使用深度学习检测对象工具窗格。
注：
如果在工具窗格中未看到使用深度学习部分，则您可能没有用户类型（Professional 或 Professional Plus）或影像托管权限。
- 在输入图层下，设置以下参数值：
- 对于输入影像图层或要素图层，单击图层，然后选择 Grenada_aerial_imagery。
- 对于处理模式，确保已选择以镶嵌影像方式处理。
提示：
通过指向每个参数旁边的 i 按钮或查看使用深度学习检测对象文档，可以了解各参数的详细信息。
- 在模型设置下，对于用于对象检测的模型，单击选择模型。
- 在选择项目窗口中，单击我的内容，然后选择 Living Atlas。
随即显示由 ArcGIS Living Atlas 管理的预训练深度学习模型的列表。
- 在搜索框中键入 Building Footprint Extraction。
- 在结果列表中，选择 Building Footprint Extraction - USA，然后单击确认。
选择深度学习模型后，模型参数将自动加载到工具窗格中。
- 在模型参数下，对于阈值，键入 0.6。
仅当置信水平等于或大于阈值时，才会将检测到的对象添加至输出数据集。 通过反复试验可以找到最佳阈值。
- 在结果图层下，对于结果图层名称，键入 Grenada_buildings，后跟您的姓名首字母缩写。
工具即可运行。 每当您在 ArcGIS Online 中执行分析时，都将消耗配额，以便 Esri 使用其资源处理您的数据。 在运行工具之前，可以确定将消耗的配额数。 运行分析后，配额将从您的组织的可用配额中扣除。
- 单击估算配额。
经过一段时间，将显示对数据运行该工具所需的配额数量：10.63。
注：
在 ArcGIS Online 中运行工具的成本基于分析的复杂程度以及要处理的像素数。 您可以通过在较小的范围上运行工具来降低成本：在地图上，放大到感兴趣的区域，然后在工具窗格上展开环境设置部分，对于处理范围，选择显示范围。
- 在工具窗格底部，单击运行按钮。
片刻后，弹出窗口将通知处理已提交。 此工具运行可能需要花费 10 到 15 分钟。
- 在弹出窗口中，单击查看状态。
历史记录选项卡随即显示，表示进程正在运行。
提示：
通过单击使用深度学习检测对象工具窗格上的历史记录按钮，您还可以访问历史记录选项卡。
完成该过程后，状态消息会更新以表示完成状态。
注：
您可以单击状态消息以显示有关进程的详细信息。
结果图层 Grenada buildings - ObjectsDetected 随即显示在图层窗格中。
它也显示在地图上。 该图层为要素图层，其中每个面表示一个建筑物。
- 放大到地图并检查分析结果。
- 在图层窗格中，打开和关闭 Grenada buildings - ObjectsDetected 图层旁的可见性按钮。
在地图上，可以比较影像中的建筑物和使用深度学习检测到的建筑物。
仅影像（左）和检测到的建筑物（右）。 您可以观察到此模型已成功检测到影像上几乎所有的建筑物。
在此工作流中，您创建了一个由 16 个单独图像镶嵌在一起的在线影像图层。 然后，您使用 ArcGIS Online 中的深度学习分析功能和 ArcGIS Living Atlas 的预训练模型，自动从该图层提取了建筑物轮廓。
现在建筑物已作为要素图层，您可以将其用于多种类型的操作。 在本教程的其余部分，您将使用它来更好地了解潜在滑坡会如何影响该地区的建筑结构。
执行山体滑坡敏感性分析
了解建筑物位置后，必须识别格林纳达岛上容易发生山体滑坡的区域。 对于此分析，您将使用 4 个栅格图层，并将其应用于单个栅格函数模板中的多个栅格函数。 最后，需要将滑坡敏感性结果图层与提取的建筑物图层进行比较，以确定风险最高的建筑物。
打开 Web 地图并浏览分析图层
要分析山体滑坡敏感性，您将使用 4 个栅格图层作为输入。 每个图层表示滑坡风险评估中的一个主要因素：
- 土壤类型 - 土壤中含有特定类型粘土的区域发生山体滑坡的风险较高。
- 高程 - 坡度更陡的区域风险较高。
- 与河流的距离 - 距离河流较近的区域风险较高。
- 土地利用 - 具有道路、建筑物和人工植被的区域风险较高；森林区域的风险较低。
现在，您将探索在共享 web 地图中为收集的四个栅格图层。 首先，您将打开地图。
- 在 Web 浏览器的新选项卡中，打开 Grenada landslide analysis web 地图的项目详细信息页面。
- 在项目详细信息页面上，如有必要，请登录 ArcGIS 组织账户。
- 单击在 Map Viewer 中打开。
Web 地图随即出现并显示格林纳达岛。 除地形底图之外当前未显示任何图层，因为其他图层已关闭。
该地图托管在另一个 ArcGIS Online 组织中，不归您所有。 在继续分析之前，您需要将 web 地图的副本保存到自己的账户中。
- 在内容（深色）工具栏上，单击保存并打开，然后选择另存为。
- 在保存地图窗口中，接受默认值并单击保存。
您看到的地图现在是保存在您的 ArcGIS Online 账户中的您自己的副本。 现在，您将检查代表重要山体滑坡风险因素的四个栅格图层。
- 在内容工具栏上，单击图层。
- 在图层窗格中，打开 Land use 图层旁的可见性按钮。
新图层将显示在地图上。
- 在内容工具栏上，单击图例。
随即显示 Land use 图层的图例。
提示：
图例窗格仅显示当前在地图上可见的图层的图例信息。
- 检查地图上的 Land use 图层及其在内容窗格中的图例。 进行放大和平移以更好地理解图层中包含的信息。
- 完成检查后，在内容窗格中单击图层。
- 关闭 Land use 的可见性，然后打开 Distance to rivers 的可见性。
- 查看 Distance to rivers 图层。 同样地，检查 Elevation 和 Soil types 图层，并根据需要查阅它们的图例。
注：
Distance to rivers 值以米为单位，显示到最近河流的距离。
Elevation 值也以米为单位，表示相对海平面的海拔高度。
四个栅格图层：(A) Land use、(B) Distance to rivers、(C) Elevation、(D) Soil types。
接下来，您将使用这些图层作为山体滑坡敏感性分析的输入。
使用栅格函数模板创建敏感性图层
您将使用 4 个栅格图层作为输入来执行敏感性分析。 您将向这些图层应用多个聚集（或链接）到单个栅格函数模板 (RFT) 中的栅格函数。 您将使用已在 ArcGIS Online 中共享的预先存在的 RFT。 首先，您将找到 RFT 并检查其内容。
- 在设置工具栏中，单击分析。
- 在分析窗格中，单击栅格函数。
注：
如果在工具窗格中未看到栅格函数，则您可能没有用户类型（Professional 或 Professional Plus）或影像托管和分析权限。
- 在栅格函数窗格的顶部，单击打开栅格函数模板。
- 在浏览栅格函数模板窗口中，单击我的内容，然后选择 ArcGIS Online。
您将在 ArcGIS Online 中搜索感兴趣的 RFT。
- 在搜索框中，键入 Landslide Susceptibility Grenada owner:Learn_ArcGIS。 在结果列表中，对于 Landslide Susceptibility Grenada，单击更多详细信息。
一个侧面板随即出现，其中显示了有关 RFT 的详细信息。
- 在侧面板的底部，单击查看详细信息。
RFT 的项目页面将在 Web 浏览器的新选项卡中显示。
- 在项目详细信息页面上，如有必要，请登录 ArcGIS 组织账户。
为了审查 RFT 内容，您将在栅格函数编辑器中将其打开。
- 单击在栅格函数编辑器中打开。
经过一段时间，在栅格函数编辑器窗口中，RFT 将出现并显示所有链接在一起的元素。
RFT 中的四个绿色元素代表您在运行 RFT 时需要提供的四个栅格输入。 每个黄色元素表示 1 个栅格函数。 该过程如下：
- 首先，将对一些栅格进行预处理，例如，将高程栅格转换为坡度栅格，其中每个像元用于标识其特定位置处的地形陡度（坡度函数）。
- 然后，将对每个栅格进行处理，从而将每个像元的原始值转换为 1 到 10 的值，其中 10 表示最高滑坡风险，1 表示最低滑坡风险（重映射或计算器函数）。
- 然后，对 4 个结果图层进行组合（加权和）并将其转换到输出栅格中，其中每个像元包含 1 到 5 的值，该值表示总体滑坡敏感性得分（重映射：分类结果）。
- 最后，将为 1 到 5 的值附加标注，以表示 5 类风险（非常低、低、中等、高、非常高），并使用相关配色方案（属性表）表示。
- 或者，双击 RFT 中的某些栅格函数以查看其设置方式。
注：
或者，您可以单击另存为按钮，创建您自己的 RFT 副本并在栅格函数编辑器中进行编辑。 然而，在本教程中，您仅将现有 RFT 应用于数据而不进行更改。
- 在完成查看后，切换回包含显示浏览栅格函数模板窗口的 Grenada landslide analysis Web 地图的 Web 浏览器选项卡。
现在，您需要将 RFT 应用于您的数据。
- 在浏览栅格函数模板窗口中，选择 Landslide Susceptibility Grenada，然后单击确认。
经过一段时间，RFT 将作为地图侧边栏上的一个工具出现，并列出其所需的参数。
- 在 Landslide Susceptibility Grenada 窗格中，选择以下输入参数值：
- 对于与河流的距离，选择 Distance to rivers。
- 单击土地利用，选择 Land use。
- 对于高程，选择 Elevation。
- 对于土壤类型，选择 Soil types。
- 在结果图层下，对于输出名称，键入 Landslide susceptibility，后面跟上您的姓名的首字母缩写。
- 对于结果类型，确认其设置为切片影像图层。
- 单击估算配额。
经过一段时间，将显示对数据运行该工具所需的估算配额数量：1.46。
- 单击运行。
三到四分钟后，结果图层将出现。
- 在图层窗格中，确保除了 Landslide susceptibility 结果图层之外，所有图层的可见性均已关闭。
- 在内容工具栏上，单击图例以查看五个 Landslide susceptibility 类的颜色符号系统。
- 放大和平移以探索结果图层。
红色区域最容易发生山体滑坡，绿色区域最不易发生山体滑坡。
在本部分中，您查看了栅格函数模板，并运行该模板创建了滑坡敏感性栅格图层。
添加建筑物覆盖区并比较图层
现在，您将直观地将之前已提取的建筑物覆盖区与山体滑坡敏感性图层进行比较，以标识存在风险的建筑物。 首先，您需要向当前地图添加建筑物覆盖区图层。
- 如有必要，可在内容工具栏上，单击图层。 在图层窗格中，单击添加。
- 在添加图层窗格中，确保已选择我的内容，然后在列表中找到 Grenada_buildings。 对于 Grenada_buildings 图层，单击添加。
新图层将显示在地图上。 为了更好地查看它，您将进行缩放。
- 在添加图层旁边，单击返回按钮以返回到图层窗格。
- 对于 Grenada_buildings 图层，单击选项按钮并选择缩放至。
地图随即放大至您使用深度学习模型已提取建筑物的区域。
注：
为了确保本教程的简洁性，您仅提取了部分岛屿的建筑物覆盖区。 在现实生活中，您可能会选择提取整个岛屿的建筑物覆盖区。
- 缩放和平移地图以标识位于高风险区域的建筑物（以红色或橙色显示）。
格林纳达的大多数建筑物似乎都位于风险较低的区域。 但是，一些建筑物出现在风险区域（橙色）。 现在，您将保存地图。
- 在内容工具栏上，单击保存并打开，然后选择保存。
接下来，您可能在内容工具栏单击共享地图，以与同事和社区共享您的 Web 地图。 您还可以随时通过登录到您的 ArcGIS 组织账户并单击内容来检索分析的结果图层。 您可以以多种方式重复使用这些图层。
注：
例如，您可以在 3D Web 场景中显示它们。 请注意，在该示例场景中，建筑物显示为 3D 对象，因为在 2D 建筑物覆盖区上应用了 10 米拉伸。 您可以在创建场景教程中了解关于 3D 场景工作流的详细信息。
在本教程中，您使用了影像和其他类型的栅格数据以研究格林纳达岛上存在山体滑坡风险的建筑物。 首先，您在 ArcGIS Online 中上传了 16 个航空 TIFF 图像并将它们全部收集到一个切片影像图层中。 然后，您在 ArcGIS Living Atlas 中访问了一个预训练的深度学习模型，并使用它从影像图层中提取了建筑物覆盖区。 接下来，您使用了栅格函数模板以执行栅格分析并根据滑坡敏感性对景观进行分类。 最后，您比较了山体滑坡敏感性图层和已提取的建筑物覆盖区，以可视化存在风险的建筑物。 现在，可以与您的同事和社区共享生成的 Web 地图。
您可以在教程库中找到更多教程。
