Чтение hdf-файлов в R и их преобразование в растры geoTIFF

Я пытаюсь прочитать файлы данных MODIS 17 в R, манипулировать ими (обрезка и т. д.) и затем сохраните их как geoTIFF. Файлы данных приходят в .hdf формат и, похоже, нет простого способа прочитать их в R.

по сравнению с другими темами здесь не так много советов, и большинство из них уже несколько лет. Некоторые из них также советуют использовать дополнительные программы, но я хочу придерживаться только использования R.

какой пакет/с Люди используют для борьбы с .hdf файлы в R?

8
gdal geotiff gis hdf r

4 ответов

хорошо, поэтому мои файлы MODIS hdf были hdf4, а не формат hdf5. Это было удивительно трудно обнаружить, MODIS не упоминают об этом на своем веб-сайте, но есть несколько намеков в различных блогах и сообщениях stack exchange. В конце концов, мне пришлось скачать hdfview выступает чтобы узнать наверняка.

R не делает файлы hdf4 и почти все пакеты (например,rgdal) поддерживает только файлы hdf5. Есть несколько сообщений о загрузке драйверов и компиляции rgdal из источник, но все это казалось довольно сложным, и сообщения были для MAC или Unix, и я использую Windows.

в принципе gdal_translate С gdalUtils пакет является спасительной благодатью для тех, кто хочет использовать файлы hdf4 в R. он преобразует файлы hdf4 в геотифы, не читая их в R. Это означает, что вы не можете манипулировать ими вообще, например, обрезая их, поэтому его стоит получить самые маленькие плитки, которые вы можете (для данных MODIS через что-то вроде реверберации), чтобы минимизировать вычислительные время.

вот и пример кода:

library(gdalUtils)

# Provides detailed data on hdf4 files but takes ages

gdalinfo("MOD17A3H.A2000001.h21v09.006.2015141183401.hdf")

# Tells me what subdatasets are within my hdf4 MODIS files and makes them into a list

sds <- get_subdatasets("MOD17A3H.A2000001.h21v09.006.2015141183401.hdf")
sds

[1] "HDF4_EOS:EOS_GRID:MOD17A3H.A2000001.h21v09.006.2015141183401.hdf:MOD_Grid_MOD17A3H:Npp_500m"   
[2] "HDF4_EOS:EOS_GRID:MOD17A3H.A2000001.h21v09.006.2015141183401.hdf:MOD_Grid_MOD17A3H:Npp_QC_500m"

# I'm only interested in the first subdataset and I can use gdal_translate to convert it to a .tif

gdal_translate(sds[1], dst_dataset = "NPP2000.tif")

# Load and plot the new .tif

rast <- raster("NPP2000.tif")
plot(rast)

# If you have lots of files then you can make a loop to do all this for you

files <- dir(pattern = ".hdf")
files

 [1] "MOD17A3H.A2000001.h21v09.006.2015141183401.hdf" "MOD17A3H.A2001001.h21v09.006.2015148124025.hdf"
 [3] "MOD17A3H.A2002001.h21v09.006.2015153182349.hdf" "MOD17A3H.A2003001.h21v09.006.2015166203852.hdf"
 [5] "MOD17A3H.A2004001.h21v09.006.2015099031743.hdf" "MOD17A3H.A2005001.h21v09.006.2015113012334.hdf"
 [7] "MOD17A3H.A2006001.h21v09.006.2015125163852.hdf" "MOD17A3H.A2007001.h21v09.006.2015169164508.hdf"
 [9] "MOD17A3H.A2008001.h21v09.006.2015186104744.hdf" "MOD17A3H.A2009001.h21v09.006.2015198113503.hdf"
[11] "MOD17A3H.A2010001.h21v09.006.2015216071137.hdf" "MOD17A3H.A2011001.h21v09.006.2015230092603.hdf"
[13] "MOD17A3H.A2012001.h21v09.006.2015254070417.hdf" "MOD17A3H.A2013001.h21v09.006.2015272075433.hdf"
[15] "MOD17A3H.A2014001.h21v09.006.2015295062210.hdf"

filename <- substr(files,11,14)
filename <- paste0("NPP", filename, ".tif")
filename

[1] "NPP2000.tif" "NPP2001.tif" "NPP2002.tif" "NPP2003.tif" "NPP2004.tif" "NPP2005.tif" "NPP2006.tif" "NPP2007.tif" "NPP2008.tif"
[10] "NPP2009.tif" "NPP2010.tif" "NPP2011.tif" "NPP2012.tif" "NPP2013.tif" "NPP2014.tif"

i <- 1

for (i in 1:15){
  sds <- get_subdatasets(files[i])
  gdal_translate(sds[1], dst_dataset = filename[i])
}

теперь вы можете читать .tif файлы в R, используя, например,raster С растрового пакета и работать в обычном режиме. Я проверил полученные файлы против нескольких, которые я преобразовал вручную с помощью QGIS, и они совпадают, поэтому я уверен, что код делает то, что я думаю. Благодаря Loïc Dutrieux и этой за помощь!

13

этот скрипт будет очень полезен и мне удалось преобразовать пакет из 36 файлов, используя его. Однако моя проблема заключается в том, что преобразование не кажется правильным. Когда я делаю это с помощью ArcGIS 'Make NetCDF Raster Layer tool', я получаю разные результаты + я могу преобразовать числа в C из Кельвина, используя простую формулу: RasterValue * 0.02-273.15. С результатами преобразования R я не получаю правильные результаты после преобразования, что заставляет меня верить, что преобразование ArcGIS хорошо, и R преобразование возвращает ошибку.

library(gdalUtils)
library(raster)

setwd("D:/Users/szynisze/Google Drive/Gates Project/Data/Climate/MODIS")

# Get a list of sds names
sds <- get_subdatasets('MOD11C3.A2009001.006.2016006051904.hdf')
# Isolate the name of the first sds
name <- sds[1]
filename <- 'Rasterinr.tif'

gdal_translate(sds[1], dst_dataset = filename)
# Load the Geotiff created into R
r <- raster(filename)

# Identify files to read:
rlist=list.files(getwd(), pattern="hdf$", full.names=FALSE)


# Substract last 5 digits from MODIS filename for use in a new .img filename
substrRight <- function(x, n){
        substr(x, nchar(x)-n+1, nchar(x))
}

filenames0 <- substrRight(rlist,9)
# Suffixes for MODIS files for identyfication:
filenamessuffix <- substr(filenames0,1,5)

listofnewnames <- c("2009.01.MODIS_","2009.02.MODIS_","2009.03.MODIS_","2009.04.MODIS_","2009.05.MODIS_",
                    "2009.06.MODIS_","2009.07.MODIS_","2009.08.MODIS_","2009.09.MODIS_","2009.10.MODIS_",
                    "2009.11.MODIS_","2009.12.MODIS_",
                    "2010.01.MODIS_","2010.02.MODIS_","2010.03.MODIS_","2010.04.MODIS_","2010.05.MODIS_",
                    "2010.06.MODIS_","2010.07.MODIS_","2010.08.MODIS_","2010.09.MODIS_","2010.10.MODIS_",
                    "2010.11.MODIS_","2010.12.MODIS_",
                    "2011.01.MODIS_","2011.02.MODIS_","2011.03.MODIS_","2011.04.MODIS_","2011.05.MODIS_",
                    "2011.06.MODIS_","2011.07.MODIS_","2011.08.MODIS_","2011.09.MODIS_","2011.10.MODIS_",
                    "2011.11.MODIS_","2011.12.MODIS_")

# Final new names for converted files:
newnames <- vector()
for (i in 1:length(listofnewnames)) {
        newnames[i] <- paste0(listofnewnames[i],filenamessuffix[i],".img")
}

# Loop converting files to raster from NetCDF
for (i in 1:length(rlist)) {
        sds <- get_subdatasets(rlist[i])
        gdal_translate(sds[1], dst_dataset = newnames[i])
}
1

следующее сработало для меня. Это короткая программа и просто принимает имя входной папки. Убедитесь, что вы знаете, какие данные вы хотите. Меня интересовали данные sub 1.

library(raster)
library(gdalUtils)

inpath <- "E:/aster200102/ast_200102"

setwd(inpath)

filenames <- list.files(,pattern=".hdf$",full.names = FALSE)

for (filename in filenames)
{
     sds <- get_subdatasets(filename)
     gdal_translate(sds[1], dst_dataset=paste0(substr(filename, 1, nchar(filename)-4) ,".tif"))
}
0

используйте набор инструментов HEG, предоставленный NASA, чтобы преобразовать файл hdf в geotiff, а затем использовать любой пакет (например, "растр") для чтения файла. Я делаю то же самое для старых и новых файлов ХДФ.

вот ссылка:https://newsroom.gsfc.nasa.gov/sdptoolkit/HEG/HEGHome.html

взгляните на продукты NASA, поддерживаемые здесь:https://newsroom.gsfc.nasa.gov/sdptoolkit/HEG/HEGProductList.html

надеюсь, что это помогает.

0