DEM是什么？数字高程模型核心内容、应用领域一文梳理
导读 DEM全称Digital Elevation Model（数字高程模型），是用规则排列的高程数值表示地形起伏的数字化数据。本文从数据来源、衍生分析、排水设计、内涝模拟、边坡分析等维度全面解读。
DEM是什么？
DEM 全称为 Digital Elevation Model，中文译为数字高程模型。
DEM 是用一组规则排列的数值来表示地球表面地形起伏的数字化数据。想象一张覆盖在城市上空的大网，每个网格交叉点记录一个高程值（海拔高度）——这些规则分布的高程数据就是 DEM。
在城市生命线领域，没有 DEM 就无法进行淹没分析、管线坡度计算、泵站扬程设计——因为这些都依赖精确的地形数据。
DEM的核心特性
- 数据表示方式
DEM 以栅格格式存储，每个像元代表地面的一个小方块，像元值 = 该方块的平均高程。分辨率决定精度：常见的有 30m（免费卫星数据）、5m、1m（无人机航测）。
- 数据来源
| 来源 | 分辨率 | 成本 |
|---|---|---|
| SRTM 航天飞机雷达 | 30m | 免费 |
| ASTER GDEM | 30m | 免费 |
| 无人机航测 | 5cm-1m | 较高 |
| 激光雷达 LiDAR | 10-50cm | 高 |
- 衍生产品
从 DEM 可派生：坡度图、坡向图、等高线、流域边界。
在城市生命线中的应用
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排水管网设计：精确计算管道坡度能否满足自清流速要求
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内涝模拟：SWMM 模型依赖 DEM 生成高程网格，模拟水往哪里流、哪里积水
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管线规划：山区/丘陵城市确定管道埋深变化和最佳穿河穿山路线
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边坡分析：坡度、坡向、汇水面积等地形因子都从 DEM 提取，叠加地质条件识别滑坡风险
DEM、DOM 与 DSM 的区别
| 名称 | 含义 | 示例 |
|---|---|---|
| DEM | 裸地表面高程（不含建筑植被） | 丘陵地形 |
| DOM | 几何校正后的航拍/卫片 | Google 地球底图 |
| DSM | 包含建筑和树木的地表高程 | 城市天际线 |
结论
DEM 看似简单——不过是一堆高程数值，但它是 GIS 空间分析的基础。在城市排水设计、内涝模拟、管线规划、边坡监测中，没有精确的 DEM 一切分析无从谈起。
参考文献
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USGS. SRTM Mission Summary
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中科复兴. 公司画册 3.0. CIM平台支撑平台