数字高程模型（DEM）——知识汇总
一、 数字高程的定义
数字高程模型（Digital Elevation Model,简称DEM）是DTM中最基本的部分，它是对地球表面地形地貌的一种离散的数学表达。DEM表示区域D上的三维向量有限序列，用函数的形式描述为：
式中,Xi,Yi是平面坐标，Zi是（Xi ,Yi）对应的高程。
二、 数字高程的特点
1） 表达的多样性，容易以多种形式显示地形信息。
2） 精度的恒定，常规地图对着时间的推移，图纸将会变形，而DEM采用数字媒介，能够保持精度不变。
3） 更新的实时性，容易实现自动化，实时化。
4） 具有多比例尺特性。
三、 数字地面模型（DTM）、数字高程模型（DEM）和数字地形模型（DGM）的区别
表 1 三者的区别与联系
名称 数字地面模型 数字高程模型 数字地形模型
英文全拼 digital terrain models digital elevation
model digital geomorphic
model
英文缩写 DTM DEM DGM
定义 数字形式存储的地球表面上所有信息的综合。 以数字形式存储的表示物体位置高程值的集合。 数字地面模型中描述地表起伏的某类数据集合或其总体。
备注 1. 描述地面主特征空间分布数值的集合。
2. 地形表面形态等多种信息的一种数字表示。 {Vi=(Xi,Yi,Zi)}，其中（Xi ,Yi）∈D是平面坐标，Zi是（Xi ,Yi）对应的高程。
联系 将载荷地面特征信息的数字数据集合与DGM结合在一起，就构成了DTM。 是DGM的基础。 从DEM到DGM是推导、派生和组合的过程。 四、 数字高程数据
1. 来源：
DEM数据包括平面和高程两种信息，常用的数据来源有：影像，现有的地形图，地球本身，其他数据源。
数字高程模型
数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM）是一种用于表示地球表面高程信息的数字模型。它通常是基于地理空间数据采集和处理技术得到的数字地形模型，反映了地表不同位置的高程值。数字高程模型在地理信息系统、地貌分析、水文模拟等领域具有广泛的应用价值。
数字高程模型的原理和构建方法
数字高程模型是通过采集地表高程信息，构建数学模型，并进行数字化表达得到的。构建数字高程模型的最基本方法是通过激光雷达、全球定位系统（GPS）等技术采集地面高程点，并据此构建高程表面模型。另一种常用的方法是通过航空或卫星影像获取地表高程信息，并结合插值算法生成数字高程模型。
数字高程模型生成的过程中，需要考虑地球椭球体形状、椭球体参数、大地水准面等因素，并进行数学变换和处理以得到准确的高程数据。常用的数字高程模型包括数字地面模型（DSM）、数字地形模型（DTM）等，它们之间的区别在于对地物表面和地表以下构造的不同描述。
数字高程模型在地理信息系统中的应用
数字高程模型在地理信息系统中有广泛的应用，主要包括地形分析、三维可视化、洪水模拟、景观规划等方面。在地形分析中，数字高程模型可以用于提取地形特征，计算坡度、坡向、流域分割线等地形参数，进而实现地貌分类、地形图绘制等功能。
三维可视化是数字高程模型应用的一个重要领域，通过将数字高程模型与空间数据结合，可以实现虚拟地形的构建和沉浸式视角的展示。在洪水模拟和预测方面，数字高程模型可以用于模拟雨水径流路径、洪水淹没范围等，为防洪减灾提供重要的数据支持。
数字高程模型的发展趋势
随着遥感技术、地理信息系统技术以及计算机处理能力的不断提升，数字高程模型的精度和分辨率也在不断提高。未来，数字高程模型将更加精细化、高分辨率化，应用领域也将更加广泛，涉及城市规划、资源管理、环境保护等方面。
另外，数字高程模型的数据融合、多源信息整合、模型开放共享等方向也是未来发展的重点。数字高程模型将成为地理信息系统和空间信息科学中不可或缺的重要组成部分，为人类认识和保护地球提供更多有力支持。 以上是关于数字高程模型的简要介绍，希望能带给您对数字高程模型的更深一步了解。如果您对数字高程模型有更多疑问或感兴趣的话题，欢迎进一步深入学习和讨论。
更多资料，请登录数据禾：databox.store 一、 数字高程的定义
数字高程模型（Digital Elevation Model,简称DEM）是DTM中最基本的部分，它是对地球表面地形地貌的一种离散的数学表达。DEM表示区域D上的三维向量有限序列，用函数的形式描述为：
𝑉𝑖=(𝑋𝑖,𝑌𝑖,𝑍𝑖);𝑖=1,2,…,𝑛 式中, 𝑋𝑖, 𝑌𝑖是平面坐标， 𝑍𝑖是（𝑋𝑖, 𝑌𝑖）对应的高程。 二、 数字高程的特点
1） 表达的多样性，容易以多种形式显示地形信息。 2） 精度的恒定，常规地图对着时间的推移，图纸将会变形，而DEM采用数字媒介，能够保持精度不变。 3） 更新的实时性，容易实现自动化，实时化。 4） 具有多比例尺特性。 三、 数字地面模型（DTM）、数字高程模型（DEM）和数字地形模型（DGM）的区别
表 1 三者的区别与联系 名称 数字地面模型 数字高程模型 数字地形模型
英文全拼 digital terrain models digital elevation model digital geomorphic model
英文缩写 DTM DEM DGM
定义 数字形式存储的地球表面上所有信息的综合。 以数字形式存储的表示物体位置高程值的集合。 数字地面模型中描述地表起伏的某类数据集合或其总体。
备注 1. 描述地面主特征空间分布数值的集合。 2. 地形表面形态等多种信息的一种数字表示。 {𝑉𝑖=(𝑋𝑖,𝑌𝑖,𝑍𝑖),𝑖=1,2,…,𝑛}，其中(𝑋𝑖,𝑌𝑖)∈D是平面坐标，𝑍𝑖是(𝑋𝑖,𝑌𝑖)对应的高程。
联系 将载荷地面特征信息的数字数据集合与DGM结合在一起，就构成了DTM。 是DGM的基础。 从DEM到DGM是推导、派生和组合的过程。
四、 数字高程数据
1. 来源： DEM数据包括平面和高程两种信息，常用的数据来源有：影像，现有的地形图，地球
数字高程模型的国外研究综述
数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）是地表高程数字化的一种形式，其基本原理是通过地面上的高程测量数据生成一个三维的数字模型。数字高程模型能够为许多地学应用提供基础信息，如自然资源管理、灾害风险评估、气候变化分析、土地利用规划等。本文将从DEM的数据来源、生成方法、应用领域、常见的DEM数据格式及其分类等方面，对国外数字高程模型的研究现状进行综述。
一、DEM的数据来源
DEM的生成需要收集海拔信息，因此其数据来源可以分为地基和遥感两种。地基数据收集包括GPS、低空飞行侦察、单光束和多光束测量和激光(LIDAR)测量等，遥感数据来源通常是自航卫星(SAR)等遥感设备通过合成孔径雷达或者干涉成像雷达，这两种收集数据的方式都有其优缺点。
二、DEM的生成方法
DEM的生成方法又可以分为栅格方法和矢量方法两种. 由于栅格方法具有处理大容量高程数据的能力，因此在DEM生成领域中得到广泛的应用。矢量方法则更适合处理局部高程数据，它通过进行曲线拟合，可以得到具有较高精度的地表模型。
三、DEM的应用领域
DEM在地学、海洋和农业领域得到广泛应用。其中主要应用包括区域规划、全球地球变化观测、水文水资源、山区开发、和土地使用等。DEM的应用使得地学和水文学领域的许多问题得到了解决，如气候变化的影响，地表水循环变化及其影响因素，水文模型的验证与分析等。
四、常见的DEM数据格式及其分类
DEM数据格式通常遵循国际标准，如USGS街区或ESRI栅格数据格式。这些格式中包含了表达DEM数据的各种元素，如DEM网格大小、高程数据单位、高程值缺省类型等。从DEM数据的内容和空间结构上来讲，可以将其分为数字高程模型、数字地面模型和数字地物模型等，不同类型的DEM具有不同的数据要素和特性。
综述一下，数字高程模型应用范围广泛，其数据来源与生成方式也多种多样。在DEM数据格式和分类方面，国际标准是主要规范。未来，随着遥感和测量手段的发展，DEM技术将会更加成熟和全面，为更多的领域和问题提供解决方案。
