數(shù)字高程模型(DEM)，數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model)，是通過有限的地形高程數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對地面地形的數(shù)字化模擬(即地形表面形態(tài)的數(shù)字化表達(dá))。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)字地面模型(Digital Terrain Model，簡稱DTM)的一個分支，其它各種地形特征值均可由此派生。

　　值得注意的是，雖然通過DEM通常表現(xiàn)出的是地理空間的圖像形態(tài)，實(shí)際上，它是一種數(shù)字陣列信息模型(x,y,z)，描述地理空間中的地形高低起伏，通過表示模型和渲染后，成為人們看到的地形圖。

　　DEM有三種主要的表示模型：規(guī)則格網(wǎng)模型，等高線模型和不規(guī)則三角網(wǎng)

　　由于DEM數(shù)據(jù)能夠反映一定分辨率的局部地形特征，通過其可提取各種類型的地表形態(tài)信息，可用于繪制等高線、坡度圖、坡向圖、立體透視圖、立體景觀圖，并應(yīng)用于制作正射影像(DOM)、立體地形模型與地圖修測。所以，廣義的DEM還包括等高線、三角網(wǎng)等所有表達(dá)地面高程的數(shù)字表示。

　　DEM的形態(tài)多種多樣，并不一定是三維立體的，也可通過渲染顏色深淺，識別地形高低。

　　大家也發(fā)現(xiàn)了，在解釋DEM的同時，也出現(xiàn)了不少“親戚”的身影，所以接下來請出的是DEM的長輩 —— 數(shù)字地面模型(DTM)。

　　數(shù)字地面模型 (DTM)

　　數(shù)字地面模型(Digital Terrain Model)，是利用一個任意坐標(biāo)系中大量選擇的已知x、y、z的坐標(biāo)點(diǎn)對連續(xù)地面的一種模擬表示，或者說，DTM就是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。x、y表示該點(diǎn)的平面坐標(biāo)，z值可以表示高程、坡度、溫度等信息，當(dāng)z表示高程時，就是數(shù)字高程模型，即DEM。地形表面形態(tài)的屬性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

　　在遙感應(yīng)用中可作為分類的輔助數(shù)據(jù)。它還是的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可用于土地利用現(xiàn)狀的分析、合理規(guī)劃及洪水險情預(yù)報等。在軍事上可用于導(dǎo)航及導(dǎo)彈制導(dǎo)、作戰(zhàn)電子沙盤等。對DTM的研究包括DTM的精度問題、地形分類、數(shù)據(jù)采集、DTM的粗差探測、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)壓縮、DTM應(yīng)用以及不規(guī)則三角網(wǎng)DTM的建立與應(yīng)用等。

　　可以看到，DTM是一個地理坐標(biāo)+多屬性數(shù)字模型，通過z值的多變，可以生成不同地面數(shù)字模型，認(rèn)識DTM也有助于理解DEM。

　　不過，無論是DTM還是DEM，都專精于地面，在人類建筑和森林樹木之類的地物面前還是力不從心，所以DEM又多了一個兄弟——數(shù)字地表模型(DSM)。

　　數(shù)字地表模型(DSM)

　　數(shù)字地表模型(Digital Surface Model)是包含了地表建筑物、橋梁和樹木等高度的地面高程模型。和DEM相比，DEM只包含了地形的高程信息，并未包含其它地表信息，DSM是在DEM的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步涵蓋了除地面以外的其它地表信息的高程。在一些對建筑物高度有需求的領(lǐng)域有重要作用。

　　DSM表達(dá)了真實(shí)地球表面的起伏情況，讓DEM的世界多了建筑物和森林等地物的身影!它表現(xiàn)的信息量更大，除了自然地理空間信息，還可從中直接提取社會經(jīng)濟(jì)信息;是最真實(shí)地表達(dá)地面起伏情況，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。如在森林地區(qū)，可以用于檢測森林的生長情況;在城區(qū)，DSM可以用于檢查城市的發(fā)展情況;特別是眾所周知的巡航導(dǎo)彈，它不僅需要數(shù)字地面模型，而更需要的是數(shù)字表面模型，這樣才有可能使巡航導(dǎo)彈在低空飛行過程中，逢山讓山，逢森林讓森林。DSM和DTM之間的差異還可以提供非常有用的信息，例如，建筑物高度、植被冠層高度等。

　　DSM關(guān)注的地表是包括了建筑、樹木等地物的表面高度，而DEM和DTM關(guān)注的地面

　　DSM、DEM和DTM之間的關(guān)系

　　這也造成了在實(shí)際使用這些術(shù)語時往往有很大差別。下面是它們在實(shí)際使用中表達(dá)的幾種含義：

　　第一種，將DEM作為DSM和DTM的通用術(shù)語，僅表示高度信息，沒有較為明確的深入定義。此種含義在實(shí)際生產(chǎn)中使用最為廣泛。大多數(shù)數(shù)據(jù)提供者(USGS、ERSDAC、Spot Image等) 使用術(shù)語 DEM 作為 DSM和DTM的通用術(shù)語，不進(jìn)行區(qū)分。

　　第二種，認(rèn)為DEM和DTM含義相同。

　　第三種，認(rèn)為DEM和DSM含義相同。

　　第四種，將DEM定義為DTM的子集，他們認(rèn)為DTM是在DEM(無植被、無建筑的裸地高度)基礎(chǔ)之上增加了地面實(shí)測高程點(diǎn)和隔斷線(河流、山脊線等)。

　　第五種，將DTM定義為DEM的子集，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為DTM是從DEM(包含了樹冠和建筑高度)修正之后得到的。

　　總而言之，DTM和DSM的定義相對較為明確，而DEM的定義目前還沒有定論，因此要結(jié)合具體的語境進(jìn)行理解。