HDF5ファイルの概要
Hierarchical Data Formatバージョン5（HDF5）は、科学データをファイルに保存するためにNational Center for Supercomputing Applications（NCSA）によって開発された汎用のマシンに依存しない標準です。HDF5は、データを共有するために標準のデータストレージ方法を必要とする工学および科学分野で広く使用されています。
he5データファイル情報を表示する
h5disp - 查看 HDF5 文件的内容
h5info - 创建包含定义 HDF5 文件的所有元数据的结构体
h5read - 从 HDF5 文件中的变量读取数据
h5readatt - 从与 HDF5 文件中的变量或文件本身相关联的属性（全局属性）读取数据。
例としてOMIオゾンデータを取り上げます
HDF5ファイルの内容を決定します。HDF5ファイルには、属性と呼ばれるデータとメタデータを含めることができます。HDF5ファイルでは、階層内のディレクトリはグループと呼ばれます。グループには、他のグループ、データセット、属性、リンク、およびデータ型を含めることができます。データセットは、多次元の数値配列や文字列などのデータのコレクションです。属性は、別のエンティティ（データセットなど）に関連付けられているデータです。データ型は、データセットまたは属性内のデータの説明です。データ型は、データセット内のデータを解釈する方法を記述します。
h5disp関数を使用して、HDF5ファイルの内容をすばやく表示します。
h5disp
h5disp('C:\Users\Administrator\Desktop\OMI-Aura_L3-OMTO3e_2004m1001_v003-2012m0409t101417.he5')
出力
HDF5 OMI-Aura_L3-OMTO3e_2004m1001_v003-2012m0409t101417.he5
Group '/'
Group '/HDFEOS'
Group '/HDFEOS/ADDITIONAL'
Group '/HDFEOS/ADDITIONAL/FILE_ATTRIBUTES'
Attributes:
'OrbitNumber': 1117 1118 1119 1120 1121 1122 1123 1124 1125 1132 1133 1134 1135 1136 1137 1138 1139 1140 1141 1142 1143 1144 1145 1146 1147 1148 1149 1150 1151 1152 1153 1154 1155 1156 1157 1158 1159 1160 1161
'OrbitPeriod': 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000 5933.000000 5932.000000
'InstrumentName': 'OMI'
'ProcessLevel': '3e'
'GranuleMonth': 10
'GranuleDay': 1
'GranuleYear': 2004
'GranuleDayOfYear': 275
'TAI93At0zOfGranule': 370742405.000000
'PGEVersion': '"1.0.5.1"'
'StartUTC': '2004-09-30T12:15:00.000000Z'
'EndUTC': '2004-10-02T11:45:00.000000Z'
'Period': 'Daily'
Group '/HDFEOS/GRIDS'
Group '/HDFEOS/GRIDS/OMI Column Amount O3'
Attributes:
'GCTPProjectionCode': 0
'Projection': 'Geographic'
'GridOrigin': 'Center'
'GridSpacing': '(0.25,0.25)'
'GridSpacingUnit': 'deg'
'GridSpan': '(-180,180,-90,90)'
'GridSpanUnit': 'deg'
'NumberOfLongitudesInGrid': 1440
'NumberOfLatitudesInGrid': 720
Group '/HDFEOS/GRIDS/OMI Column Amount O3/Data Fields'
Dataset 'ColumnAmountO3'
Size: 1440x720
MaxSize: 1440x720
Datatype: H5T_IEEE_F32LE (single)
ChunkSize: 180x180
Filters: deflate(5)
FillValue: -1267650600228229401496703205376.000000
Attributes:
'_FillValue': -1267650600228229401496703205376.000000
'Units': 'DU'
'Title': 'Best Total Ozone Solution'
'UniqueFieldDefinition': 'TOMS-OMI-Shared'
'ScaleFactor': 1.000000
'Offset': 0.000000
'ValidRange': 50.000000 700.000000
'MissingValue': -1267650600228229401496703205376.000000
Dataset 'RadiativeCloudFraction'
Size: 1440x720
MaxSize: 1440x720
Datatype: H5T_IEEE_F32LE (single)
ChunkSize: 180x180
Filters: deflate(5)
FillValue: -1267650600228229401496703205376.000000
Attributes:
'_FillValue': -1267650600228229401496703205376.000000
'Units': 'NoUnits'
'Title': 'Radiative Cloud Fraction = fc*Ic331/Im331'
'UniqueFieldDefinition': 'TOMS-OMI-Shared'
'ScaleFactor': 1.000000
'Offset': 0.000000
'ValidRange': 0.000000 1.000000
'MissingValue': -1267650600228229401496703205376.000000
Dataset 'SolarZenithAngle'
Size: 1440x720
MaxSize: 1440x720
Datatype: H5T_IEEE_F32LE (single)
ChunkSize: 180x180
Filters: deflate(5)
FillValue: -1267650600228229401496703205376.000000
Attributes:
'_FillValue': -1267650600228229401496703205376.000000
'Units': 'deg'
'Title': 'Solar Zenith Angle'
'UniqueFieldDefinition': 'TOMS-Aura-Shared'
'ScaleFactor': 1.000000
'Offset': 0.000000
'ValidRange': 0.000000 180.000000
'MissingValue': -1267650600228229401496703205376.000000
Dataset 'ViewingZenithAngle'
Size: 1440x720
MaxSize: 1440x720
Datatype: H5T_IEEE_F32LE (single)
ChunkSize: 180x180
Filters: deflate(5)
FillValue: -1267650600228229401496703205376.000000
Attributes:
'_FillValue': -1267650600228229401496703205376.000000
'Units': 'deg'
'Title': 'Viewing Zenith Angle'
'UniqueFieldDefinition': 'TOMS-OMI-Shared'
'ScaleFactor': 1.000000
'Offset': 0.000000
'ValidRange': 0.000000 70.000000
'MissingValue': -1267650600228229401496703205376.000000
Group '/HDFEOS INFORMATION'
Attributes:
'HDFEOSVersion': 'HDFEOS_5.1.11'
Dataset 'StructMetadata.0'
Size: scalar
Datatype: H5T_STRING
String Length: 32000
Padding: H5T_STR_NULLTERM
Character Set: H5T_CSET_ASCII
Character Type: H5T_C_S1
ChunkSize: []
Filters: none
FillValue: ' '
HDF5ファイルの階層構造を調べるには、h5info関数を使用します。h5infoは、ファイル名など、HDF5ファイルに関するさまざまな情報を含む構造体を返します。
h5info
info = h5info('C:\Users\Administrator\Desktop\OMI-Aura_L3-OMTO3e_2004m1001_v003-2012m0409t101417.he5')
info =
包含以下字段的 struct:
Filename: 'C:\Users\Administrator\Desktop\OMI-Aura_L3-OMTO3e_2004m1001_v003-2012m0409t101417.he5'
Name: '/'
Groups: [2×1 struct]
Datasets: []
Datatypes: []
Links: []
Attributes: []
ファイルに2つのグループが含まれていることがわかります。[データセット]、[データ型]、[属性]、および[リンク]フィールドはすべて空であり、ルートグループにデータセット、データ型、またはリンクが含まれていないことを示しています。サンプルHDF5ファイルの内容の詳細については、グループの構造を確認してください。
g1 = info.Groups(1)
g2 = info.Groups(2)
g1 =
包含以下字段的 struct:
Name: '/HDFEOS'
Groups: [2×1 struct]
Datasets: []
Datatypes: []
Links: []
Attributes: []
g2 =
包含以下字段的 struct:
Name: '/HDFEOS INFORMATION'
Groups: []
Datasets: [1×1 struct]
Datatypes: []
Links: []
Attributes: [1×1 struct]
グループHDFEOSの下にさらに2つのグループがあることがわかります。
h5read
前のセクションでは、he5ファイルからのデータ構造のビューを紹介しました。次のセクションでは、必要なデータを読み取るためのコンテンツを紹介します。
データ構造は、h5disp関数から詳細に確認できます。
ここで読み取ったデータのオゾングループは「/ HDFEOS / GRIDS / OMI列量O3 /データフィールド」です。このグループには4つのデータセットが含まれています（h5dispで表示できます）。データセット
「ColumnAmountO3」
データセット 'RadiativeCloudFraction'
データセット 'SolarZenithAngle'
データセット「ViewingZenithAngle」は、その中のオゾンデータを読み取ります
data = h5read('C:\Users\Administrator\Desktop\OMI-Aura_L3-OMTO3e_2004m1001_v003-2012m0409t101417.he5','/HDFEOS/GRIDS/OMI Column Amount O3/Data Fields/ColumnAmountO3');
上記のように他のフィールドを読み取ります。
公式リファレンス
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/import_export/importing-hierarchical-data-format-hdf5-files.html#bsxixpv-2
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/h5read .html