在本教程中，您將學習HDF4文件格式，在免費的HDF查看器中瀏覽HDF4文件（及其元數據）。
學習目標
完成本教程後，您將能夠：
- 說明數據的結構和如何存儲在HDF4文件中。
- 在免費的HDF查看器中瀏覽HDF4文件（及其元數據）。
你需要什麼
您將需要MODIS數據，您可以查看《從USGS Earth Explorer網站查找和下載MODIS數據》來下載數據。
您還需要從HDF Group網站下載免費的HDF查看器。此頁面上提供了其他下載和安裝信息。
確保下載上面的數據，以便您可以在免費的HDF查看器中訪問數據。
什麼是HDF文件？
文件格式是指計算機存儲和處理數據的方式 。目前常用的圖像文件格式很多, 如 GIF , JPG , PCX ,TIFF 等 。這些格式共同的缺點是結構太簡單 ,不能存放除影像信息外其他的有用數據 ,像遙感影像的座標值、參數等都無法在其中保存 ,而且用不同格式存儲影像數據使得讀取 、傳輸、共享變得複雜, 因此，有必要建立一種標準格式以解決上述問題。
HDF(分層數據文件)是美國國家高級計算應用中心爲了滿足各種領域研究需求而研製的一種能高效存儲和分發科學數據的新型數據格式 。HDF可以表示出科學數據存儲和分佈的許多必要條件。
HDF數據類型
HDF提供6種基本數據類型：光柵圖像（RasterImage），調色板（Palette），科學數據集（ScientificDataSet），註解（Annotation），虛擬數據（Vdata）和虛擬組（Vgroup） 。
- RasterImage數據模型被設計成能爲光柵圖像數據的存儲和描述提供一個靈活的方法，包括8比特和24比特光柵圖像。
- Palette作爲顏色查找表提供圖像的色譜。它是一個表格，其表中每列的數字表示特定顏色的數字。
- ScientificDataSet模型是用來存儲和描述科學數據的多維數組。
- Vdata模式是用來存儲和描述數據表格的結構。
- HDF的Annotations是文本字符串，用來描述HDF文件，或HDF文件包含的HDF數據對象。
- Vgroup結構模型被設計爲與相關數據對象有關。一個Vgroup可以包含另一個Vgroup以及數據對象。任何HDF對象都可以包含在一個Vgroup中 。
什麼是HDF4文件？
在本部分，您將瞭解了分層數據格式（HDF）文件的一般特徵，並且有多種類型的HDF文件，包括HDF4，HDF5和NetCDF。
HDF文件是開源文件格式，它使用類似“文件目錄”的結構來支持大而複雜的異構數據。HDF格式還允許嵌入元數據，從而使它們能夠自我描述。
與HDF5相比，HDF4是一種較舊的分層數據格式，HDF5是由HDF集團，這些格式的庫和標準的發行者推動的最新版本。
儘管許多遙感產品都已經過渡到HDF5，但HDF4仍然是適用於NASA發佈的MODIS數據產品的主要數據格式。
數據提示： HDF4是較舊的分層數據格式。大多數MODIS數據仍以該格式的改編版本提供。HDF5（和NetCDF類似於具有不同關聯標準的HDF5格式）是用於新數據產品的首選數據結構。
有關HDF4的更多信息，請查閱《HDF4用戶指南》並瞭解有關HDF4和HDF5格式之間差異的更多信息。
HDF4 EOS格式的MODIS
NASA修改了HDF4和HDF5格式，以發佈來自地球觀測系統（EOS）任務的數據。這些改編的格式稱爲HDF-EOS，包含其他地理位置數據類型（點，網格，條帶），這些數據類型可用於存儲原始HDF結構不支持的空間信息。
HDF4-EOS是從HDF4改編的格式，是MODIS數據產品當前使用的格式。您可以查看《HDF4-EOS用戶指南》（第3.1節），以瞭解有關如何調整HDF4格式以支持這些其他空間數據類型的更多信息。
HDF4-EOS文件由包含數據對象的目錄（我們可以將其視爲計算機目錄中的單個文件）組成。每個數據對象在目錄中被列爲單獨的條目，從而允許將數據對象與相關的元數據鏈接。
可以將相關的數據對象分組到由多個數據對象組成的數據集中（我們可能會想到在計算機目錄中組織文件的子目錄）。
MODIS HDF4文件結構包含每個表面反射波段（例如波段1）的數據對象。在此示例中，表面反射波段被分組到稱爲MODIS_Grid_500m_2D的數據集中，該數據集包含空間分辨率爲500米的數據對象。
使用HDFView瀏覽HDF4文件
爲了使自己熟悉HDF4結構並瀏覽特定文件的數據對象，可以使用由HDF組發佈的免費HDFView工具。
以下各節將引導您完成下載和安裝該工具的過程，並瀏覽數據集中包含的HF4-EOS文件（請參閱：有關您需要的部分）。
下載並安裝HDF Viewer
爲了從HDF Group網站下載免費的HDF查看器，您需要首先創建一個免費帳戶。
您可以通過單擊下載頁面右上角的“創建免費帳戶”按鈕來創建免費帳戶。
在創建免費帳戶的過程中，系統會要求您輸入通過電子郵件發送到您提供的地址的代碼來確認您的電子郵件地址。
創建帳戶完成後，您可以從下載頁面中爲操作系統選擇適當的安裝程序。
Windows用戶：您將需要根據Windows版本選擇適當的安裝程序。例如，HDFView-3.1.1-win10_64-vs15.zip是Windows版本的適當安裝程序。下載.zip文件後，您可以解壓縮該文件並雙擊.msi文件以運行安裝。
在HDF Viewer中打開HDF4文件
安裝後，在計算機上打開HDFView工具。
在菜單欄中，單擊第一個按鈕Open以打開文件。
單擊“打開”按鈕以在HDF View界面中打開一個新文件。
導航到數據下載目錄（請參閱：有關所需內容的部分）。
回想一下，如何利用《從USGS Earth Explorer網站查找和下載MODIS數據》。
在目錄中選擇MOD09GA.A2020149.h27v05.006.2020151030355.hdf並打開。
導航到適當的目錄以在HDF View界面中打開一個新的HDF文件。
在HDF Viewer中探索HDF4數據對象
查看HDF文件結構
打開後，HDF文件結構將出現在HDFView界面的左側面板中。
單擊>數據集名稱旁邊的MODIS_Grid_500m_2D以展開它。
然後，展開Data Fields以查看存儲在該數據集中的數據對象。
從表面反射波段列表中，單擊（或選擇）sur_refl_b01_1波段1。
由於數據和元數據一起存儲在HDF4文件中，因此可以看到數據對象的關聯元數據，例如表面反射波段1的填充值和有效範圍。
請注意，當您選擇單個數據對象時，您會在Object Attribute Info標籤中看到相關的元數據，例如的填充值-28672和的有效範圍-100, 16000。
查看表面反射波段的圖像
單擊標題爲的第二個選項卡General Object Info。
注意，將顯示文件的路徑以及其他屬性，例如尺寸。
要預覽圖像，請單擊Show Data with Options（底部中心）按鈕。
常規對象信息”選項卡提供了其他屬性信息，例如數據對象的路徑和波段的尺寸。
對於Display As選項，選擇的單選按鈕Image。
在窗口的右側，將值輸入到有效範圍框中：-100, 16000
設置數據的有效範圍可讓您在預覽圖像之前處理填充值（即無數據值）。
最後，單擊OK按鈕（底部中心）以打開圖像。
預覽數據有助於瞭解數據值並識別潛在的質量問題。
現在，您知道如何使用免費的HDFView工具打開和瀏覽HDF4文件。
要探索HDF查看器中的其他功能（例如轉換和導出文件），請查看《HDF查看器用戶指南》。
溫馨提示：
軟件及軟件使用教程下載，掃碼關注下方公衆號回覆：HDFView
數據下載，請查看《從USGS Earth Explorer網站查找和下載MODIS數據》
