利用MATLAB读取HDF格式数据的实用方法.doc
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利用MATLAB读取HDF格式数据的实用方法
摘要 HDF是一种广泛用于科学数据共享的国际标准数据格式,正确高效地读取HDF文件数据是对其进行应用的基础。本文首先介绍了HDF文件格式,以及几种常用的HDF文件读取方式和各自的优缺点。在此基础上,详细给出了MATLAB读取HDF文件的简易方法和代码。最后,本文给出了利用MATLAB读取NCEP数据的应用实例。
关键词 HDF格式,MATLAB,科学数据
Bai Long1、Lei Hui2、Zhang Xuan2
(1.Nanjing University of Information Science Technology, Nanjing, 210044; 2. State Key Laboratory of Satellite Ocean Environment Dynamics, Second Institute of Oceanography , State Oceanic Administration, Hangzhou, 310012, China)
Abstract: HDF, the Hierarchical Data Format, is a widely-used international standard data format. Numerous scientific data have been written in HDF format for data exchange and sharing, so how to read the HDF data is the first and fundamental step for science research and application. In this paper, firstly, the brief introduction of HDF format is given, and merits and demerits of several common methods of HDF data reading are analysis. Then, a method to read HDF data with METLAB software is presented with the detail codes. Finally, an application example is given by reading the NCEP data with HDF data by the MATLAB.
Abstract
Key words:HDF Format, MATLAB, Scientific Data
1 引 言
科学研究需要对大量的数据进行处理,而这些科学数据有着很多不同的储存形式和标准格式。HDF是美国国家高级计算机应用中心(NCSA)为了满足各种领域研究需要而开发出的一种能高效存储和分发科学数据的新型数据格式。HDF的数据格式是一种分层式数据管理结构,是一个能够自我描述、多目标、用于科学数据存储和分发的数据格式。简单来说,HDF格式文件是面向对象的自描述文件,它使得在不同的计算机系统中分享数据成为可能。HDF文件格式在科学数据的共享上有很大的优势,其优势在于:跨平台性,允许人们在无须经过格式转换,便可在不同操作系统上使用;自我描述性,一个HDF文件可包含所以关于该数据的信息,不需要附带任何的描述性文件;多样性,可以储存并处理大量数据,并且一个文件中可以包含多种类型数据;灵活性和可扩展性。正是因为这些优点,HDF格式文件被广泛地运用于科学数据共享,是目前国际上数据共享应用较广泛的文件格式。正确高效地读取HDF文件里面的数据,是共享HDF格式科学数据的前提。目前比较常用的读取HDF文件的方式是使用IDL、C和Fortran等传统语言工具,以及GrADS等绘图软件也可以实现HDF文件的读取。但是这些读取方式对于非专业人员来说都有些难度,不容易在短期内快速掌握,而利用MATLAB读取HDF格式数据则相对简单高效。
2 几种HDF格式数据读取方式2.1 交互式数据语言IDL
美国RSI公司的交互式数据语言IDL(Interactive Data Language)是进行二维及多维数据分析、可视化表达与跨平台应用开发的理想软件工具。IDL是一种标准的读取HDF文件的语言。其读取HDF文件常用的关键IDL命令有:HDF_SD_START、HDF_SA_NAMETOINDEX、HDF_SD_SELECT、HDF_SD_GETDATA、HDF_SD_ENDACCESS、HDF_SD_END等。
2.2 C、Fortran等程序语言
C、Fortan等传统语言工具也可以读取HDF
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