數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model),簡(jiǎn)稱DEM。
它是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地 面高程的一種實(shí)體地面模型,是數(shù)字地形模型(Digital Terrain Model,簡(jiǎn)稱DTM)的一個(gè)分 支。一般認(rèn)為,DTM是描述包括高程在內(nèi)的各種地貌因子,如坡度、坡向、坡度變化率等因子 在內(nèi)的線性和非線性組合的空間分布,其中DEM是零階單純的單項(xiàng)數(shù)字地貌模型,其他如坡 度、坡向及坡度變化率等地貌特性可在DEM的基礎(chǔ)上派生。DTM的另外兩個(gè)分支是各種非地貌 特性的以矩陣形式表示的數(shù)字模型,包括自然地理要素以及與地面有關(guān)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)及人文要 素,如土壤類型、土地利用類型、巖層深度、地價(jià)、商業(yè)優(yōu)勢(shì)區(qū)等等。實(shí)際上DTM是柵格數(shù) 據(jù)模型的一種。它與圖像的柵格表示形式的區(qū)別主要是:圖像是用一個(gè)點(diǎn)代表整個(gè)像元的屬 性,而在DTM中,格網(wǎng)的點(diǎn)只表示點(diǎn)的屬性,點(diǎn)與點(diǎn)之間的屬性可以通過內(nèi)插計(jì)算獲得。
建立DEM的方法有多種。從數(shù)據(jù)源及采集方式講有:(1)直接從地面測(cè)量,例如用GPS、全站儀 、野外測(cè)量等;根據(jù)航空或航天影像,通過攝影測(cè)量途徑獲取,如立體坐標(biāo)儀觀測(cè)及空三加密 法、解析測(cè)圖、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等等;(3)從現(xiàn)有地形圖上采集,如格網(wǎng)讀點(diǎn)法、數(shù)字化儀手扶 跟蹤及掃描儀半自動(dòng)采集然后通過內(nèi)插生成DEM等方法。DEM內(nèi)插方法很多,主要有分塊內(nèi)插 、部分內(nèi)插和單點(diǎn)移面內(nèi)插三種。目前常用的算法是通過等高線和高程點(diǎn)建立不規(guī)則的三角 網(wǎng)(Triangular Irregular Network, 簡(jiǎn)稱TIN)。然后在TIN基礎(chǔ)上通過線性和雙線性內(nèi)插建DEM。
由于DEM描述的是地面高程信息,它在測(cè)繪、水文、氣象、地貌、地質(zhì)、土壤、工程建設(shè)、 通訊、氣象、軍事等國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)以及人文和自然科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如在工 程建設(shè)上,可用于如土方量計(jì)算、通視分析等;在防洪減災(zāi)方面,DEM是進(jìn)行水文分析如匯 水區(qū)分析、水系網(wǎng)絡(luò)分析、降雨分析、蓄洪計(jì)算、淹沒分析等的基礎(chǔ); 在無線通訊上,可用 于蜂窩電話的基站分析等等。