国外遥感数据格式标准及启示

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1、辩童氨款据格式棵澶戈善郭经(航天标准化与产品保证研究院，北京，100071)文摘：简介国外现有主要遥感数据格式的特点，并在梳理与分析的基础上，对我国遥感数据格式标准化提出几点建议。关键词：遥感数据格式；数据格式标准；标准化。随着各种高分辨率遥感卫星的成功发射．卫星遥感数据正以几何级的速度增长．如何操作这些海量的卫星遥感数据．使得遥感数据为各个领域的人们提供遥感信息服务．这必然给遥感数据的共享带来严峻的挑战。在数据共享实践中．其核心问题是数据格式不统一．解决的办法通常是提出通用数据交换格式。目前，国外已有比较成熟的数据格式标准。如国外SAR卫星数据的统一格式是CEOS．美国的高光谱数据MODIS

2、的格式为HDF5。然而．国内还没有统一的遥感卫星数据标准格式．各个行业如气象、林业、资源等卫星的数据由于没有统一的格式而存在无法共享的情况。随着我国高分辨率遥感卫星的陆续发射．特别是陆地观测卫星的发射．将会产生大量来自不同卫星平台、不同有效载荷的遥感卫星数据．如果没有统一的数据格式标准．将会对后续的遥感数据处理、分发甚至共享带来许多问题。因此，急需遥感卫星数据产品格式、数据产品分级分类等相关标准的制定．1国外遥感数据格式国外遥感数据格式已较为成熟．形成了目前主流的几种数据格式．如HDF5、GeoTIFF、CEOS等格式。下面，重点介绍6种国外遥感数据格式。1．1HDF5格式HDF5是HDF的新

3、版本．包括一个数据格式规范和一个实现库．但它是一个全新的层次数据格式，它和旧的HDF格式不兼容。HDF5的设计是为了解决旧的HDF格式的一些限制．并且充分考虑了现有和预期的现代化应用系统的要求。HDF5格式除了具有HDF的自述性、通用性、灵活性、扩展性、跨平台性的特点之外，还具有3个特点：①解决了旧的HDF格式的很多不足．特别是解决了HDF不能存储超过2GB文件的限制．解决了HDF不能存储超过20000个复杂对象的限制；②设计成为一个更简单的。但是又能覆盖全面的数据模型．它只包括两个基础结构：一个多维数据的记录结构和一个组的数据吣p、s莘、妒屯p、sp、p、s妒、p吨沪峙≯、sp＼茹’乜≯hs

4、p、op、≯、≯吨p、s茹、p峙声毡p、s÷、s茹、$p、—^吐p、s妒＼莘h6—、sp、譬p、，^o户、sp、莘、s≯、sp＼≯^Q产、s产＼op＼9≯按性质分，它是一种目标要求性的技术标准，根据批准权限，它是企业级标准。而且内控标准的要求一般是严于国家标准／行业标准的．其目的《航天标准化》2011年第4期就是确保企业产品的质量和竞争优势。因此。可考虑将内控标准纳入企业标准体系．不仅有利于质量保证，更有利于市场宣传。，一一29—结构；③提供了一个更简单的、效率更高的实现库和API接口。同时增加了支持并行I／O操作．对线程的支持以及一些现代化应用系统需要的新技术。HDF5格式的不足之处：①虽然

5、结构设计比HDF已经简化，但其结构仍比较复杂．对设计人员要求比较高；②因为HDF5是一个新版本的格式，所以其应用范围不如HDF广泛．对商业软件的支持也不如HDF丰富。1．2GeoTIFF格式Ge棚FF是包含地理信息的一种ⅡFF格式的文件，它完全遵守TIFF6．0的规范，只是对TIFF格式进行了扩展．使其能够存储更丰富的卫星图像数据信息。在GeoTIFF文件标准中定义了大量的标志来表示和存储地理信息图像数据．例如：位置信息、坐标信息、处理信息等。Ge0耵FF格式已经成为工业标准的数据图像格式．应用十分广泛。Geo耵FF设计使得标准的地图坐标系定义可以以一个单一注册标签的形式随意存储．也支持非标准

6、坐标系的描述。为在不同的坐标系间转换，可以通过使用三、四个另设的TIFF标签来实现。在TIFF／GeoTIFF框架下．主要有3种不同的空间可供坐标系定义，这3种空间是：栅格空间(图像空间)R(用于在一幅图像中表示像素值)；设备空间D；模型空间M(用于表示地球上的点)。GeoTIFF格式的特点：①具有TIFF格式的所有优点；②地理信息丰富，GeoTIFF格式是专门设计用来存储地理坐标信息的数据格式．它定义了大量专门的标签来存储地理信息图像数据．在遥感图像处理软件中使用非常方便：③应用广泛．目前国内外很多遥感卫星数据产品都提供GeoTIFF格式的数据产品。例如：美国Landsat7的TM．ETM+

7、数据产品，法国SPOT卫星的数据产品等。GeoTIFF格式的不足之处：虽然增加了地理信息数据。但是因为遥感数据的辅助信息(如侧摆角度、太阳高度角、太阳方位角和像素空间分辨率等)非常多．GeoⅢFF格式仍不能将其全部一30一厘缝篮厦踅蕴攫基蕴蕉厦应丞：鹱丝保存到图像文件中．只能借助辅助文件来保存。1．3FAST格式FAST格式由美国Landsat系列卫星的数据产品采用，有3个版本的FAST格式：FA