什么是DEM

DEM是数字高程模型(Digital Elevation Model)的英文缩写,对于规划设计类专业来说,这是一个非常重要的概念。它是用一组由数字组成的矩阵来表示地面高程的一种实体地面模型。很显然DEM是栅格数据。过去通常用等高线表示地面的起伏情况,这也可以看成是一种高程模型。但这种高程模型不利于用计算机进行处理。而作为栅格数据的DEM用计算机处理与分析就要方便容易得多。

这是一张典型的DEM影像,
每个灰色的格子都可以用一个数值表示,此数值就是该方格的平均高程值,而值的大小用不同的灰度表示

DEM的形态多种多样,并不一定是三维立体的,也可通过渲染颜色深浅,识别地形高低。DEM是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称DTM)的一个分支,其它各种地形特征值(坡度、坡向、山顶点等)均可由DEM派生出来。

DEM分辨率是DEM刻画地形精确程度的一个重要指标,同时也是决定其使用范围的一个主要的影响因素。DEM的分辨率是指DEM最小的单元格的长度。因为DEM是离散的数据,所以(X,Y)坐标其实都是一个一个的小方格,每个小方格上标识出其高程。这个小方格的长度就是DEM的分辨率。分辨率数值越小,分辨率就越高,刻画的地形程度就越精确,同时数据量也呈几何级数增长。

图左侧分辨率为90m,右侧分辨率为30m,显然右侧图分辨的细节会更多,产生的数据量相当于左侧图的9倍

晕渲图是DEM地表形态表达的一种形式,它通过设置光源的高度角和方位角更形象或者更符合人类视觉的方式展示一个地区的地形。通过晕渲图,可以很好的反应地形地势的变化,有很好的立体感,方便用图者的使用。常用的GIS软件都支持生成地形晕渲图,并且能够通过对DEM的高程值设定不同的颜色,得到彩色的地形晕渲效果。

地形晕渲图(灰度)
地形晕渲图(彩色)
同一片区域的等高线和晕渲图配准制作的立体地形地图

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