【223】◀▶ IDL HDF 文件操作说明

参考：I/O - HDF Routines —— HDF 操作函数

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01		HDF_SD_START	打开一个 SDS 模式的 HDF 文件。
02		HDF_SD_END	关闭一个 SDS 模式的 HDF 文件。
03		HDF_SD_NAMETOINDEX	返回变量索引。
04		HDF_SD_SELECT	返回变量标识符。
05		HDF_SD_GETDATA	读取变量数据。
06		HDF_SD_ENDACCESS	结束到一个变量的通道。
07		HDF_SD_ATTRFIND	返回属性索引。
08		HDF_SD_ATTRINFO	读取属性数据。
09		HDF_SD_FILEINFO	返回文件信息。
10		HDF_SD_GETINFO	返回变量信息。
11		HDF_SD_CREATE	创建一个变量。
12		HDF_SD_ADDDATA	写入变量数据。
13		HDF_SD_DIMGETID	创建一个维度。
14		HDF_SD_DIMSET	设置维度信息。
15		HDF_SD_DIMGET	返回一个 SD 数据集维度的信息。
16		HDF_SD_ATTRSET	写入属性数据。
17		HDF_SD_SETINFO	设置变量信息。

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　　HDF（Hierarchical Data Formats）数据格式由 NCSA 开发。HDF 提供了大量的数据模式，包括多维数组、表格、图像、注解和调色板。在下面的章节中，将描述 HDF 科学数据系列（SDS）的数据模式，因为它是 HDF 中最具灵活性的，并且它和 NetCDF 具有相似性。也就是说，HDF SDS 的基本组成也是变量、属性和维数。

      注意：IDL读取数据与在其他软件上显示的数据位置相反，左上对右下！

      注意：HDF记录数据与实际数据是通过一个数量关系获取的，如下图所示：

实际结果 = 显示结果 × slope + intercept

        

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序号	名称		功能说明		语法 & 举例
01	HDF_SD_START		打开或新建一个 SDS 模式的 HDF 文件，并初始化这个SD接口。 返回值是这个 HDF 文件的 SD ID。如果没有设置关键字，则以只读形式打开。 以 HDF_SD_START 打开的文件，最终需要用 HDF_SD_END 进行关闭。 ◈ SDS：Scientific Datasets，科学数据集系列 ◈ SD ID：科学数据集的 ID 值 ---------------------------------------------------------------------------------- Result = HDF_SD_START( Filename [, /READ | , /RDWR] [, /CREATE] ) ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ Filename：欲打开或创建的文件路径 ◈ READ：只读模式，默认模式 ◈ RDWR：读写模式 ◈ CREATE：创建一个新的 SD 文件		;打开一个新的 HDF 文件 SDinterface_id = HDF_SD_START('test.hdf', /CREATE) ;当结束文件的时候需要调用 HDF_SD_END HDF_SD_END, SDinterface_id ------------------------------------------------------------------------------------- IDL> file = 'D:McDelfinodell-devIDLA.L2_LAC' IDL> hdfid = HDF_SD_START(file, /RDWR) IDL> hdfid 393216
02	HDF_SD_END		关闭一个 SDS 模式的 HDF 文件。 与 HDF_SD_START 对应使用。 ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_END, SDinterface_id ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDinterface_id：由 HDF_SD_START 返回的 SD ID 值（hdfid）		SDinterface_id = HDF_SD_START('test.hdf', /CREATE) ;使用多种命令读取 HDF 文件中的 SD 数据，当完成数据集操作，要调用 HDF_SD_ENDACCESS 来结束数据集操作 HDF_SD_ENDACCESS, SDdataset_id_1 ;当完成文件的操作，要调用 HDF_SD_END 来结束文件操作 HDF_SD_END, SDinterface_id ------------------------------------------------------------------------------------- IDL> file = 'D:McDelfinodell-devIDLA.L2_LAC' IDL> hdfid = HDF_SD_START(file, /RDWR) IDL> ;处理过程 IDL> HDF_SD_END, hdfid
03	HDF_SD_NAMETOINDEX		返回变量索引。（通过名称获取相应的索引值） 返回的索引值利用 HDF_SD_SELECT 来进行变量（SD 数据集）的操作。 ---------------------------------------------------------------------------------- Result = HDF_SD_NAMETOINDEX(SDinterface_id, SDS_Name) ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDinterface_id：由 HDF_SD_START 返回的 SD ID 值（hdfid） ◈ SDS_Name：指定 SD 数据集中某个字符串名称		SDinterface_id = HDF_SD_START('demo.hdf') ;返回 variable_2 数据集的索引值 index = HDF_SD_NAMETOINDEX(SDinterface_id, 'variable_2') ;访问数据集 SDdataset_id=HDF_SD_SELECT(SDinterface_id,index) ;结束访问 HDF_SD_ENDACCESS, SDdataset_id HDF_SD_END, SDinterface_id ------------------------------------------------------------------------------------- IDL> file = 'D:McDelfinodell-devIDLA.L2_LAC' IDL> hdfid = HDF_SD_START(file, /RDWR) IDL> ;读取数据中的lat数据 IDL> ;通过latitude来获取相应的索引值 IDL> index = HDF_SD_NAMETOINDEX(hdfid, 'latitude') IDL> ;通过索引值获取ID值 IDL> varid = HDF_SD_SELECT(hdfid, index) IDL> ;通过ID值获取数组值 IDL> HDF_SD_GETDATA, varid, latdata IDL> HELP, latdata LATDATA DOUBLE = Array[1354, 2040]
04	HDF_SD_SELECT		根据变量索引值返回变量的标识符 VAR ID。 ---------------------------------------------------------------------------------- Result = HDF_SD_SELECT(SDinterface_id, Number) ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDinterface_id：由 HDF_SD_START 返回的 SD ID 值（hdfid） ◈ Number：变量的索引值。
05	HDF_SD_GETDATA		读取变量数据。 根据变量标识符（数据集ID）来读取，数据存储在 Data 变量中 ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_GETDATA, SDdataset_id, Data [, COUNT=vector] [, /NOREVERSE] [, START=vector] [, STRIDE=vector] ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDdataset_id：HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE  返回的 SD ID 值（varid） ◈ COUNT=vector：每维中读取元素的数目，默认是从 start 位置到每维的最后一个元素 ◈ START=vector：每维中读取的第一个元素，默认从零开始[0, 0, ..., 0] ◈ STRIDE=vector：维中提取的间隔，默认为 [0, 0, ..., 0]，意味着每个元素都被选中 ◈ NOREVERSE：默认从 HDF 数据读到 IDL 中，要将列转换成行，设置此关键字将不转置 ---------------------------------------------------------------------------------- 注意：如果 START、COUNT 或 STRIDE 导致变量超出了范围，则 IDL 在读取时将舍去超出的部分，并给出错误信息。		IDL> ;在下面的例子中，从 0 列、100 行开始读取 100×1 的变量子集，读取时在列的维度上元素一个隔一个地读取（左右） IDL> hdfid = HDF_SD_START('EarthProbe5_31_99.hdf') IDL> index = HDF_SD_NAMETOINDEX(hdfid, 'TOTAL_OZONE') IDL> varid = HDF_SD_SELECT(hdfid, index) IDL> HDF_SD_GETDATA, varid, data, START=[0, 100], COUNT=[100, 1], STRIDE=[2, 1] IDL> HELP, data DATA INT = Array[100] IDL> data[0:3] 257 0 0 258 IDL> HDF_SD_ENDACCESS, varid IDL> HDF_SD_END, hdfid IDL> TVSCL, data
06	HDF_SD_ENDACCESS		结束一个变量的通道。 ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_ENDACCESS, SDinterface_id ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDinterface_id：HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE  返回的 SD ID 值（varid）		IDL> ;访问变量数据后，需要结束 IDL> hdfid = HDF_SD_START('EarthProbe5_31_99.hdf') IDL> index = HDF_SD_NAMETOINDEX(hdfid, 'OZONE') IDL> varid = HDF_SD_SELECT(hdfid, index) IDL> ;处理过程 IDL> HDF_SD_ENDACCESS, varid IDL> HDF_SD_END, hdfid
07	HDF_SD_ATTRFIND		返回属性索引。 如果没有定位到属性，则返回值为 -1 ◈ 使用 hdfid 读取全局属性 ◈ 如果是属于某一变量的属性，则需要通过 varid 来读取 ---------------------------------------------------------------------------------- Result = HDF_SD_ATTRFIND(SD_id, Name) ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SD_id：由 HDF_SD_START、HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE 得到的 SD ID 值，可以是 hdfid 或者 varid ◈ Name：属性的名称。		SDinterface_id = HDF_SD_START('demo.hdf') ;找到 "TITLE"，一个全局属性 gindex = HDF_SD_ATTRFIND(SDinterface_id, 'TITLE') ;读取属性信息 HDF_SD_ATTRINFO, SDinterface_id, gindex, NAME=name, TYPE=type, COUNT=count ;打印变量的信息 HELP, type, count, name ;获取第一个数据集的 ID SDdataset_id = HDF_SD_SELECT(SDinterface_id, 1) ;找到数据集中的 "LOCATION" 属性 dindex = HDF_SD_ATTRFIND(SDdataset_id, 'LOCATION') ;读取属性信息 HDF_SD_ATTRINFO, SDdataset_id, dindex, NAME=name, TYPE=type, COUNT=count ------------------------------------------------------------------------------------- IDL> ;读取属性数据 IDL> hdfid = HDF_SD_START('Manassas.hdf') IDL> index = HDF_SD_NAMETOINDEX(hdfid, 'CEL0: ELEVATION') IDL> varid = HDF_SD_SELECT(hdfid, index) IDL> attindex = HDF_SD_ATTRFIND(varid, 'valid_range') IDL> HDF_SD_ATTRINFO, varid, attindex, data=attvalue IDL> attvalue 17134 17394 IDL> HDF_SD_ATTRINFO, varid, attindex, COUNT=count , DATA=data, HDF_TYPE=HDF_type , NAME=name , TYPE=type IDL> count 2 IDL> data 17134 17394 IDL> hdf_type DFNT_INT16 IDL> name valid_range IDL> type INT
08	HDF_SD_ATTRINFO		读取属性数据。 使用 hdfid 读取全局属性 如果是属于某一变量的属性，则需要通过 varid 来读取 ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_ATTRINFO, SD_id, Attr_Index [, COUNT=variable] [, DATA=variable] [, HDF_TYPE=variable] [, NAME=variable] [, TYPE=variable] ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SD_id：由 HDF_SD_START、HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE 得到的 SD ID 值，可以是 hdfid 或者 varid ◈ Attr_Index：属性的索引值，可通过 HDF_SD_ATTRFIND 函数获取 ◈ COUNT=variable：返回属性所包含的值的数量 ◈ DATA=variable：返回属性数据 ◈ HDF_TYPE=variable：返回属性的 HDF type ◈ NAME=variable：返回属性的名称 ◈ TYPE=variable：返回数据的类型
09	HDF_SD_FILEINFO		返回文件信息。 包括变量的总数和全局属性的总数 ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_FILEINFO, SDinterface_id, Datasets, Attributes ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDinterface_id：由 HDF_SD_START 返回的 SD ID 值（hdfid） ◈ Datasets：变量的总数 ◈ Attributes：全局属性的总数		IDL> ;获取变量信息 IDL> hdfid = HDF_SD_START('Manassas.hdf') IDL> HDF_SD_FILEINFO, hdfid, nvars, ngatts IDL> nvars 1 IDL> ngatts 6 IDL> hdfid = HDF_SD_START('EarthProbe5_31_99.hdf') IDL> HDF_SD_FILEINFO, hdfid, nvars, ngatts IDL> nvars 4 IDL> ngatts 0 IDL> varid = HDF_SD_SELECT(hdfid, 0) IDL> HDF_SD_GETINFO, varid, NAME=name, NDIMS=ndims, TYPE=type, DIMS=dims IDL> name TOTAL_OZONE IDL> ndims 2 IDL> type INT IDL> dims 288 180 IDL> HDF_SD_GETINFO, varid, NAME=name, NDIMS=ndims, TYPE=type, DIMS=dims, UNIT=unit, FORMAT=format IDL> unit MATM_CM IDL> format I3
10	HDF_SD_GETINFO		返回变量信息。 ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_GETINFO, SDdataset_id [, CALDATA=variable] [, COORDSYS=variable] [, DIMS=variable] [, FILL=variable] [, FORMAT=variable] [, HDF_TYPE=variable] [, LABEL=variable] [, NAME=variable] [, NATTS=variable] [, NDIMS=variable] [, /NOREVERSE] [, RANGE=variable] [, TYPE=variable] [, UNIT=variable] ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDdataset_id：HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE  返回的 SD ID 值（varid） ◈ NATTS=variable：变量中包含的属性数目 ◈ NDIMS=variable：维度的数目 ◈ NAME=variable：变量的名称 ◈ DIMS=variable：具体的维度信息 ◈ TYPE=variable：数据类型
11	HDF_SD_CREATE		创建一个变量。 ---------------------------------------------------------------------------------- Result = HDF_SD_CREATE( SDinterface_id, Name, Dims [, /BYTE] [, /DFNT_CHAR8] [, /DFNT_FLOAT32] [, /DFNT_FLOAT64] [, /DFNT_INT8] [, /DFNT_INT16] [, /DFNT_INT32] [, /DFNT_UINT8] [, /DFNT_UINT16] [, /DFNT_UINT32] [, /DOUBLE] [, /FLOAT] [, HDF_TYPE=type] [, /INT] [, /LONG] [, /SHORT] [, /STRING] ) ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDinterface_id：由 HDF_SD_START 返回的 SD ID 值 ◈ Name：变量名称 ◈ Dims：数据维度，数组 ◈ INT：数据为整型 ◈ FLOAT：数据为浮点型 ---------------------------------------------------------------------------------- 参考：idl下Hdf5格式文件的读取并转换为hdf 参考：Adding a product to l1a - l2 processing sequence		;新建HDF文件，并添加变量值 ;新建HDF的文件路径 file='D:IDLsst13.hdf' ;以create的形式打开文件 hdfid=HDF_SD_START(file, /create) ;新建latitude变量，在HDF上显示1354列，2040行，默认是浮点型数组 sds_id=HDF_SD_CREATE(hdfid, 'latitude', [1354, 2040], /float) ;由于从HDF中读取的数据与实际数据存在一个中心对称的关系，因此通过两个reverse实现 ;latdata就是从其他HDF中读取的数组，将数组的结果添加到变量latitude中去 HDF_SD_ADDDATA, sds_id, REVERSE(REVERSE(latdata), 2) HDF_SD_ENDACCESS, sds_id HDF_SD_END, hdfid ------------------------------------------------------------------------------------- start = [40, 20] count = [70, 100] stride = [2, 3] image = DIST(230, 380) ;以 SD 模式创建一个新的 HDF 文件 SDinterface_id = HDF_SD_START('image.hdf', /CREATE) ;定义一个新的 SD 数据集 SDdataset_id = HDF_SD_CREATE(SDinterface_id, 'image', [230, 380], /BYTE) ;把 image 数据写入到数据集中 HDF_SD_ADDDATA, SDdataset_id, image ;获取整个 image 数据 HDF_SD_GETDATA, SDdataset_id, full ;获取部分 image 数据 HDF_SD_GETDATA, SDdataset_id, small, COUNT=count, START=start, STRIDE=stride HDF_SD_ENDACCESS, SDdataset_id HDF_SD_END, SDinterface_id
12	HDF_SD_ADDDATA		写入变量数据。（修改变量的值） ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_ADDDATA, SDdataset_id, Data [, COUNT=vector] [, /NOREVERSE] [, START=vector] [, STRIDE=vector] ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDinterface_id：HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE  返回的 SD ID 值（varid） ◈ COUNT=vector：每维中读取元素的数目，默认是从 start 位置到每维的最后一个元素 ◈ START=vector：每维中写入的第一个元素，默认从零开始[0, 0, ..., 0] ◈ STRIDE=vector：维中写入的间隔，默认为 [0, 0, ..., 0]，意味着每个元素都被选 ◈ NOREVERSE：默认从 IDL 数据写到 HDF 中，要将列转换成行，设置此关键字将不转置
13	HDF_SD_DIMGETID		创建一个维度。 返回值为维度标识符。 ---------------------------------------------------------------------------------- Result = HDF_SD_DIMGETID(SDdataset_id, Dimension_Number) ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDdataset_id：HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE  返回的 SD ID 值（varid） ◈ Dimension_Number：哪一维度		SDinterface_id = HDF_SD_START('myhdf.hdf', /RDWR) ;创建一个三维数组的变量 SDdataset_id = HDF_SD_CREATE(SDinterface_id, 'var1', [10,20,0], /LONG) ;选择第一个维度 dim_id=HDF_SD_DIMGETID(SDdataset_id,0) ; Set the data strings and scale for the first dimension: HDF_SD_DIMSET, dim_id, NAME='d1', LABEL='l1', FORMAT='f1', UNIT='u1', SCALE=FINDGEN(10) HDF_SD_ENDACCESS, SDdataset_id HDF_SD_END, SDinterface_id ; Reopen the file: SDinterface_id = HDF_SD_START('myhdf.hdf') ; Select the first dimension: dim_id = HDF_SD_DIMGETID(SDdataset_id,0) ; Retrieve the information: HDF_SD_DIMGET, dim_id, NAME=d1, LABEL=l1, FORMAT=f1, UNIT=u1, SCALE=sc, COUNT=cnt, NATTR=natt, TYPE=type ; Print information about the returned variables: HELP, d1, l1, f1, u1, sc, cnt, natt, type ; Close the SD interface: HDF_SD_ENDACCESS,SDdataset_id HDF_SD_END, SDinterface_id
14	HDF_SD_DIMSET		设置维度信息。 ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_DIMSET, Dim_ID [, /BW_INCOMP] [, FORMAT=string] [, LABEL=string] [, NAME=string] [, SCALE=vector] [, UNIT=string] ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDdataset_id：HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE  返回的 SD ID 值（varid）
15	HDF_SD_DIMGET		返回一个 SD 数据集维度的信息。 ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_DIMGET, Dim_ID [, /COUNT] [, COMPATIBILITY=variable] [, /FORMAT] [, /LABEL] [, /NAME] [, /NATTR] [, /SCALE] [, /TYPE] [, /UNIT] ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ Dim_ID：一个由 HDF_SD _DIMGETID 返回的维度 ID 值 ◈ COUNT：返回维度的大小
16	HDF_SD_ATTRSET		写入属性数据。（将某个变量的某个属性值进行修改） ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_ATTRSET, SD_id, Attr_Name, Values [, Count] [, /BYTE] [, /DFNT_CHAR] [, /DFNT_FLOAT32] [, /DFNT_FLOAT64] [, /DFNT_INT8] [, /DFNT_INT16] [, /DFNT_INT32] [, /DFNT_UINT8] [, /DFNT_UINT16] [, /DFNT_UINT32] [, /DOUBLE] [, /FLOAT] [, /INT] [, /LONG] [, /SHORT] [, /STRING] ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SD_id：由 HDF_SD_START、HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE 得到的 SD ID 值，可以是 hdfid 或者 varid ◈ Attr_Name：欲写入的属性名称 ◈ Values：欲写入的属性值		SDinterface_id = HDF_SD_START('demo.hdf', /RDWR) ;创建一个全局属性 HDF_SD_ATTRSET, SDinterface_id, 'TITLE', 'MY TITLE GLOBAL', 16 ;创建另一个全局属性 HDF_SD_ATTRSET, SDinterface_id, 'RANGE', [-99.88,55544.2], /DOUBLE ;创建一个变量（数据集） SDdataset_id = HDF_SD_CREATE(SDinterface_id, 'var1', [10,20], /FLOAT) ;增加一个变量属性 HDF_SD_ATTRSET, SDdataset_id, 'TITLE', 'MY TITLE SDinterface_id', 15 ;找到刚刚创建的 RANGE 属性 index=HDF_SD_ATTRFIND(SDinterface_id, 'RANGE') ;从 RANGE 中获取数据 HDF_SD_ATTRINFO, SDinterface_id, index, NAME=atn, COUNT=atc, TYPE=att, DATA=d HELP, atn, atc, att PRINT, d, FORMAT='(F8.2,x,F8.2)' HDF_SD_ENDACCESS, SDdataset_id HDF_SD_END, SDinterface_id
17	HDF_SD_SETINFO		设置变量信息。 ---------------------------------------------------------------------------------- HDF_SD_SETINFO, SDdataset_id [, CALDATA=structure] [, COORDSYS=string] [, FILL=value] [, FORMAT=string] [, LABEL=string] [, RANGE=[max, min]] [, UNIT=string] ---------------------------------------------------------------------------------- ◈ SDdataset_id：HDF_SD_SELECT、HDF_SD_CREATE  返回的 SD ID 值（varid）