2014-7-31；Thursday；Sunny

      由于SMOS数据格式的特殊性，对SMOS数据的读取需要借助专业的软件或者自行写数据读写代码，先来介绍两款SMOS数据的读取和显示软件(免费的)：

1. BeamVISAT软件

下载可以通过下面两个链接下载，第一个是下载主软件，注意这里需要下载4.11版本，因为第二个链接的SMOS+Toolbox插件是针对4.11版本的，依次下载并进行安装：

http://www.brockmann-consult.de/cms/web/beam/releases

http://www.brockmann-consult.de/beam-wiki/display/SBOX/SMOS+Toolbox+for+BEAM

这里的SMOS+Toolbox比较简单，只有四个按键，在软件中直接点帮助文档即可，至于Beam软件的教程，可以在其官网上学习：

http://www.brockmann-consult.de/cms/web/beam/

2. SMOSViewer

这款软件读数据比前一款更为方便，对数据结构的显示也比较明了，将数据的头文件，数据块的各个部分都用类似于文件夹的形式进行了显示。软件下载方式如下：

http://smos.comNaN/project_tools_visualization.html

      软件的教程如下：

http://smos.comNaN/downloads/release_sdv/sum_sdv.pdf

3. 利用MATLAB读取SMOS数据

SMOS数据的头文件使用的是XML构架，可以用：DOMnode = xmlread(filename)将XML 文档解析为DOM模型(引自陈建《Matlab 对基于二进制-XML 混合格式的SMOS盐度数据的提取方法与实现》)。

SMOS的数据块部分(.DBL文件)中，主要包括如下部分(引自陈建《Matlab 对基于二进制-XML 混合格式的SMOS盐度数据的提取方法与实现》)：

(http://www.cesbio.ups-tlse.fr/SMOS_blog/wp-content/uploads/DOCS/SO-TN-IDR-GS-0006_v6_0_20110518.pdf)

在SMOS的一个数据块文件中，首先是此文件包含的网格点的数目：1个4 字节整数；然后是各个网格点的内容，包括：

（1）网格点标识：1个4 字节整数；

（2）地理坐标，即经纬度：2个4 字节浮点数；

（3）地球物理变量，即3个正演模型和1个简单模型反演的盐度值、误差及相关辅助参数：22个4 字节浮点数；

（4）控制标志：每个模型各4个字节（以比特为单位的23个控制标志和9个空标志），共16字节；

（5）控制描述：4个1 字节整数和26个2 字节整数；

（6）科学标志：每个模型各4个字节（以比特为单位的22个控制标志和10个空标志），共16字节；

（7）科学描述：1个2 字节整数。

其中对我们有用的部分主要为(2、3)两部分，都是4字节浮点类型，因此可以用fread(fid,’float32’)进行读取，但是这样同样会把其他部分数据按float32的格式读进来。在SMOS的L2级数据产品中包含105576个数据段，每一段表示卫星采集的一个地表数据点，利用fread读出的数据中，有效的和无效的数据长度是固定的，这样就意味着我们可以在固定的地方找到想要的数据，我们利用fseek函数对文件指针进行定位，这样，读取的代码如下：

clc;clear;

format long

fid = fopen('SM_OPER_MIR_OSUDP2_20140728T210254_20140728T215614_550_001_1.DBL');

k = 105576;

data = zeros(k,24);

frewind(fid);

fseek(fid,8,'cof');

for i = 1:k

   data(i,:) = fread(fid,24,'float32')';

   fseek(fid,94,'cof');

end

nccreate('smos_data.nc','data','Dimensions',{'lon',105576,'lat',24});

ncwrite('smos_data.nc','data',data);

由于SMOS数据的独特结构，直接利用MATLAB对其进行读取相对较为麻烦，需要深入了解其数据结构及相关的调用语言，因此这里进一步给出一个间接但是有效方便的方法，即利用beam VISAT+SMOS toolbox（如上文所述）或者Sentinel 3 toolbox（类似于beam VISAT+SMOS toolbox，几乎相同，可以从这里下载该软件：https://sentinel.esa.int/web/sentinel/toolboxes/sentinel-3）将SMOS数据转换为NetCDF4-CF格式，然后利用MATLAB直接读取这个NetCDF4-CF格式的文件，读取的方法介绍见：http://blog.sciencenet.cn/blog-1652477-874870.html。