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1、HDFP—EOS数据格式在处理空间数据中的应用第16卷第4期Z001年l2月遥感技术与应用REMOTESENSINGTECHN0I鹏YANDAPPLICATION.16No.4Dec.200lHDF—EOS数据格式在处理空间数据中的应用黄春林,李新(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000)摘要:空间信息源的不断丰富,空间数据量的不断增大,空间技术的发展和应用,对空间信息的发布,存储,共享和转换提出了迫切要求.HDFEOS作为NASA存储和发布EOS数据的标准,逐步受到关注.主要介绍HD
2、F和HDF—EOS的数据类型,以及HDF—EOS的使用方法和相关浏览软件.关键词HDF;HDF—EOS;EOS数据格式中国分类号:TP75文献标识码:A文章编号:1004—0323(2001)04—0252081引言HDF(HierarchyDataFormat,屡次数据格式)数据格式是美国伊利诺大学国家超级计算应用中心(NCSA,NationalCentralforSupercomputingApplLcations)于1987年研制开发的一种软件和函数库,它使用c语言和Fomran语言编写,适应于多
3、种计算机平台,易于扩展,主要用来存储由不同计算机平台产生的各种类型的科学数据.它的主要目的是帮助NCSA的科学家在不同计算机平台上实现数据共享和互操作.HDF不断发展,已被广泛应用于环境科学,地球科学,航空,海洋,生物等许多领域,来存储和处理各种复杂的科学数据.1993年国家航空航天局(NASA)决定把HDF格式作为存储和发布EOS(EachObservationSystern,对地观测系统)数据的标准格式.EOS是支持全球变化研究项目的卫星数据收集系统.自从NASA选择HDF后,NCSA和NASA共同
4、致力于数据管理和HDF功能的研究,在HDF标准的基础上,开发了一种专门化的HDF格式叫做HDF—EOS,专门用于处理各种EOS产品".它使用标准的HDF数据类型定义了点,条带,栅格这三种特殊数据类型,并且引人了元数据(Metadata),简化了空间数据的访问过程,提高了其访问速度.HDF为每一种特殊的数据类型都提供了专门的应用程序接口,通过程序接口的调用来实现对这些数据类型的访问,定义,输人/输出,检索,应用等.这些应用程序接口组织在一起构成HDF—EOS库.HDF—EOS库的使用,使软件开发人员和用户
5、对数据的访问更加便利.用于EOS研究的第一颗卫星(Tem)计划在1999年1O月发射,并且在2000年3月正式传送数据;第二颗(Aqua)在2001年发射}第三颗(Aura)将于2002年发射.EOS卫星每天通过不同的仪器递送超过兆兆位的数据HDF格式及相关软件的质量和灵活性将是该项目成功的关键.目前大约有1000多位从事该项目的科学家使用EOS数据,另外还有大约30000来自GIS应用和科研院校的二级用户使用该数据格式").如何实现HDF—EOS和其它数据格式之问的相互转换,是制约HDF—EOS格式推
6、广和应用的关键.随着EOS数据在各个领域广泛使用,HDF—EOs数据格式也受到普遍重视.与HDF—EOS相关的浏览,处理,存储软件也不断推出,特别是一些遥感图像处理和GIS软件也开始逐步支持HDF—EOS数据格式.这不但将进一步推进HDF—EOS数据标准的发布,推广和应用,而且为遥感和GIS用户和研究人员提供了丰富的数据,推动了遥感和GIS的发展.2HDF的构成HDF文件由路径和数据对象构成,每个数据对象包括指向该数据对象位置指针的指针域和定义该数据类型的信息域构成HDF库包括3个接口层,从上到下分别是
7、HDF收稿日期:2001-07-16{修订日期:Z001'ii19基盍项目;奉文由中科院寒区早区环境与工程研究所知识甸新工程项目(CACX210008)资助作者苘介:黄春林【1g79一),男,主要从事遥感与地理信息系统方面的应用研究.第4期堕壹笠!!:兰墼堡整查E理空间数据中的应用253底层,HDF应用层,HDF顶层(如图1).HDF底层为软件开发者所应用,它包括文件输入/输出,差错控制,内存管理,物理存储等应用程序接口.HDF的应用层接口包括6个独立的模块分别用来简化6种数据类型(8位图像,24位图像
8、,色彩,科学数据,注释,Vdata)的存储和访问过程.HDF程序开发人员的工作主要是使用这些应用接口,而不必考虑底层的细节,这大大简化了HDF应用程序的开发.HDF顶层包括HDF应用,NCSA和第三方开发者制作的应用程序.在底层和应用层中,HDF库由可调用的程序组成,这些程序被汇集在一起构成接口.每个接口都可以访问特定的HDF函数或HDF数据类型.HDF子程序的调用和数据类型的访问通过接口实现"～.Ⅷ)F顶层接口Ⅻ)F应用程序NSCA~用程
