多波段柵格數據的顯示

我上面說了這麽多，可能有的人會覺得平時也根本用不上。自然，說起影像數據，大家接觸到對多的就是最最常見的航片或衛片。對於這種柵格數據呢，大多數的場景下，都只需實現一個效果，就是最接近真實視覺效果，跟到實際的地方親眼所見一樣。

在具體說這樣的渲染在ArcGIS中怎麽實現的，有什麽地方可以調優之前，我們還需要回顧一下前文提到的一個概念，波段。我們有說過單波段的影像一般是灰度圖，而全彩色的都是多波段的影像。那麽為什麽彩色的影像都是有3個或者更多波段組成，還有多個灰度圖是如何渲染成彩色的呢？

同彩色照片的打印，彩色電視的成像原理一樣，在ArcGIS中也是通過RGB這三基色來對柵格進行渲染的。具體點說，就是將三個波段的柵格分別通過紅Red綠Green藍Blue三個通道加載，彩色的柵格就被渲染出來了。也可以這樣簡單理解，通過紅色通道加載會將灰度圖變成紅色，綠色通道加載後變成綠色等，而他們混合起來的時候，就像小時候玩過的調色板，按不同比例混合的三種顏色會變成其它各種各樣的顏色，如下圖所示。這就是為什麽我們在ArcCatalog中查看彩色影像時，可以在屬性中看到Number of Bands都是大於或者等於3的。在ArcMap中使用Identify 按鈕，在彩色的柵格上點擊，也會返回三個值，例如Red 168，Green 132，Blue 113。

為什麽我們通過這種方式來顯示彩色的柵格的時候，能夠得到與我們在真實世界裏看到的差不多的顏色呢？

簡單講一個遙感的小常識。在我們眼中看到的花紅柳綠，碧海白沙，這些事物顏色上的區別全部都是由於這些物體對太陽光中不同波段的光的反射與吸收的差異形成的。通過相機或者遙感傳感器將物體對不同光的反射值分別記錄下來，就有了不同的波段數據。比如我們得到的Landsat衛星遙感影像一景包含有7個柵格，每個柵格分別對應同一位置上的物體對該波段光譜的反射值, 包括藍，綠，紅，近紅外，中紅外，熱紅外和微米全色。之所以記錄這麽多波段的反射值，是為了在數據分析中起到重要的作用的。關於傳感器的內容和一些遙感方向的應用在以後的擴展性章節中還會再講到。

現在回到柵格渲染這個話題中。那麽我們如何確定這個真實世界的色彩被還原呢？

首先，依照上文的小常識，可以肯定的是，通過傳感器得到的RGB的值必須通過對應的RGB的通道加載，這樣組合渲染出來才能還原出我們在真實世界中人眼所觀察到的景象。對於巨大多數航拍回來的影像，都是已經處理完成的，在ArcMap中加載就可以正常顯示，不需要單獨設置了。可是對於衛星影像來說，由於其一般包含4個或更多的波段，我們在加載的時候就需要註意通過元數據，或者傳感器信息來確認加載的順序。如果第一次加載錯了，還可以通過直接雙擊圖層列表中的RGB的符號來進行設置，或者在Symbology中的下來菜單中重新定義順序。

還有一種情況是這樣，我們在拿到數據方提供的衛星影像時，是7個分開存儲的單波段的影像，在ArcMap中全部加載進來也還是灰色的。如何將多個單獨的灰色影像以真彩色的方式渲染出來呢？

首先要註意的一點是，與專業的遙感軟件不同，ArcGIS中不提供直接在一個柵格上疊加其他柵格來進行渲染，也就是說不能簡單在Symbology中設置一下來實現RGB的渲染，只能通過事先將不同波段的影像數據組合在一起，然後在進行加載。

另外，由於不能在指定的波段上選擇Load Data，所以也不能通過導入數據庫的方式將不同波段的柵格組合在一起。到10.1版本為止，只有兩種方式可以將多個單波段的數據進行RGB的渲染，這兩種方式都是通過同一個原理來實現的，見下圖。一種是通過工具Composite Bands，在Data Management Tools的工具箱中可以找到。另外一種則是在Image Analysis Window中通過柵格函數（Function）來實現。關於影像處理窗口的內容我們將在下面的下面的章節中展開了說，這裏就先不羅嗦了。

明天晚些時候將會更新拉伸的內容， 閱讀後可以有效的解決圖像太暗或或者是黑色的問題。敬請期待~~\(≧▽≦)/~

柵格那點兒事（四B）---多波段柵格數據的顯示