栅格数据直方图

在栅格编辑处理中，直方图是最简单且最有用的工具，可以说，对栅格图像的分析与观察直到形成一个有效的处理方法，都离不开直方图。

直方图给出了一个简单可见的指示，用来判断一幅图像是否合理地利用了全部被允许的灰度级范围。

本章节将主要介绍如下内容：

直方图显示即设置栅格数据直方图的拉伸显示方式，使栅格数据有更好的显示效果；

直方图编辑编辑栅格数据的直方图；

直方图统计统计栅格数据中的基本信息、像元直方图信息以及相关系数信息等。

直方图统计

功能说明

利用直方图，可以直观检验其像元值的分布形状，通过观察均值和中值，可以确定分布的中心位置。直方图主要用于探究栅格图层中值的分布。假如，您可能想知道具有特定值的像元的数目（计数），如，表示森林土地或闲置地产的像元的数目。

直方图统计主要是统计影像上落在每个像元值上的像元个数。例如，灰度直方图是反映一幅图像中各灰度级与各灰度级像素值出现的频率之间的关系，它概括地反映了一幅图像的灰度级内容和图像可观的信息。以灰度级为横坐标，纵坐标为灰度级的频率，绘制频率与灰度级的关系图。灰度直方图是灰度图像的重要特征之一，反映了图像灰度级分布的情况。

MapGIS中的直方图统计功能提供了对直方图基本信息、像元直方图、相关系数等的统计功能。

操作说明

在地图视图中添加栅格数据图层，并设置为当前编辑状态。
切换到"栅格编辑"面板，点击"直方图"功能即可弹出下拉框，选择"直方图统计"功能，弹出如下对话框：

对话框中可显示该栅格数据各波段像元值的分布图及统计信息。
基于该统计图表，还可进行如下操作：

【打开】：点击"打开"，可弹出如下对话框，可重新输入待统计的栅格数据。
- 采样间隔指统计时采样像元间隔，默认为1，即所有像元值会参与统计。当栅格像元个数达百万个时，间隔为1时会导致统计耗时非常长，此时可适当将间隔增大。
- 系统默认统计"基本信息"，此时，只统计栅格数据的基本信息和相关系数的直方图；
- 勾选了"直方图"选项，那么在统计结果中会统计栅格数据的直方图；
- 勾选"相关系数"项，那么在统计结果中，还会统计栅格数据的熵值、无效值、特征向量、协方差、相关系数等。
【设置】：点击"设置"，可修改统计图的标题、字体、颜色等信息。

【保存】：点击统计图上方的"保存"，可将统计图保存为本地图片。
【统计】：点击"统计"，可基于修改后参数，重新统计直方图相关信息。
将鼠标放到统计图中，可查看该像元具体值及详细信息：

点击列表上方下拉框，可修改查看的统计内容。默认为"基本信息"。点击"前进 "、"后退 "按钮，可以快速切换浏览统计信息。
【保存】：点击列表上方的"保存"，可将统计列表信息导出为*.txt文本。

直方图显示

直方图拉伸显示主要是通过对当前视图里的影像进行直方图拉伸处理，从而改变栅格的显示效果。系统提供的拉伸方式包括：

【原始显示】：用原始数据来显示当前活动窗口中的影像；
【均衡化显示】：用均衡化变换来显示当前活动窗口中的影像；
【正规化显示】：用正规化变换(对0.5%--99.5%的直方图数值范围)来显示当前活动窗口中的影像；
【平方根显示】：用平方根变换(对0.5%--99.5%的直方图数值范围)来显示当前活动窗口中的影像；
【平方显示】：用平方变换(对0.5%--99.5%的直方图数值范围)来显示当前活动窗口中的影像；
【线性显示】：用线形变换(对0.5%--99.5%的直方图数值范围)来显示当前活动窗口中的影像；
【反转显示】：用反转变换(对0.5%--99.5%的直方图数值范围)来显示当前活动窗口中的影像；
【自适应显示】：用自适应变换(2倍均方差拉伸基础上自适应调整)来显示当前活动窗口中的影像。

设置图像的直方图显示有两种方式：

（1）在地图视图中添加栅格图层，在栅格图层的"属性页"进行修改，具体可参考"栅格图层属性"章节。

（2）在地图视图中添加栅格图层并设置为"当前编辑"状态，通过"栅格编辑"面板中"直方图"功能进行修改。

以下是第二种方式的详细步骤：

1. 在地图视图中添加栅格数据图层，并设置为当前编辑状态。

2. 切换到"栅格编辑"面板，点击"直方图"功能即可弹出下拉框，选择适合当前图像的显示方式。

同一幅影像，选择不同的直方图显示的显示效果对比图如下：

提示：

对直方图显示的修改（两种方式），在应用之后不会保存到数据的，也就是说，关闭数据之后，再一次打开数据，数据仍按修改前的原始数据进行显示。只能通过mapx文件保存调节信息。

直方图编辑

直方图编辑是对当前视图里的影像进行直方图可视化编辑。直方图编辑实质上与直方图显示一样，是对栅格数据直方图进行拉伸，在直方图编辑中，若保持默认的参数设置，其编辑结果会与直方图显示中的结果一致。

操作说明

1. 添加要编辑的栅格数据，并激活该图层为当前编辑状态。需要注意的是，"直方图编辑"功能只针对本地磁盘中的栅格数据有效。

2. 在"栅格编辑工具条"上，单击"直方图编辑"按钮，弹出直方图编辑窗口。

另外，可以通过栅格图层的属性页进行直方图编辑。打开栅格数据图层的"属性页"窗口，在窗口的"显示设置"页面上的"常用显示"栏下（如下图），单击"直方图编辑"后的"点击编辑"按钮，同样弹出上图所示窗口。

3. 在"直方图编辑"窗口上，对于多波段的图像，您可以在显示设置中，选择您要编辑和显示的波段。您可以点击反差调节按钮，并在"直方图"视图中，预览调节前后的直方图变化。并可以拖动趋势线对直方图进行进一步的编辑。

4. 完成直方图的编辑，要使其应用到波段，单击"应用"或"确定"按钮，返回地图数据视图窗口，右键复位窗口，可查看编辑波段直方图后的图像显示效果。

【显示设置】：系统提供了与影像各个波段（R波段、G波段和B波段或单波段）相对应的直方图显示。对于多波段的影像数据，由于一次只能对一个波段进行调整拉伸，所以，您可以指定要进行拉伸的波段。在"直方图"视图中会显示对应波段的直方图拉伸结果。同时系统提供了变换前和变换后的直方图，可以对比看出进行调整前后显示的效果。
【反差调节】：通过系统提供的反差调节按钮，您可以选择拉伸栅格图像的方法，以对感兴趣内容进行更突出的显示。

另外，对于每一种拉伸方法，您还可以手动拖动其趋势线，从而调整变换后的直方图样式，这也是与"直方图显示"功能最根本的区别——在直方图编辑中，您可以手动调整趋势线，来编辑、拉伸直方图；在直方图显示中，只能按照一组默认的参数对直方图进行拉伸。如下图为直方图编辑的手动编辑：