DEM数据（Digital Elevation Model，数字高程模型）是用于描述地球表面地形高程的数字化模型，它以数值形式记录地表各点的海拔高度，并通过数学方法对地形起伏进行模拟。作为一种重要的地理空间数据，DEM数据在多个领域具有广泛的应用价值。
1. DEM数据的定义
DEM数据是数字地形模型（DTM）的一个分支，它通过有限的高程数据点，以规则或不规则的网格形式存储地表的高程信息。这些数据点可以是离散的测量点，也可以是从地形图或其他数据源提取的高程值。DEM数据的主要功能是为地理信息系统（GIS）提供地形的三维表达，支持地形分析、水文模拟、工程建设等多种应用。
2. DEM数据的类型
DEM数据根据其数据结构和表现形式，可分为栅格DEM和矢量DEM两大类。
（1）栅格DEM
栅格DEM是一种基于规则网格的数据结构，将地表划分为等大小的正方形网格（像元），每个像元对应一个高程值。这种数据类型具有结构简单、易于处理的特点，适合大范围的地形分析。栅格DEM的精度取决于网格的分辨率，常见的分辨率包括30米、10米和5米等。其应用场景包括坡度分析、水文模拟和地形可视化等。
（2）矢量DEM
矢量DEM通过点、线、面等几何要素来表示地形的高程信息。常见的矢量DEM形式包括地形等高线、地形断面线和地形特征点。矢量DEM的数据量相对较小，能够更精确地表达地形的细节特征，适合精细的地形分析和工程应用。例如，在建筑设计和土方工程中，矢量DEM可以提供更准确的地形信息支持。
3. DEM数据的获取方法
DEM数据的获取方法多样，主要包括航空摄影测量、卫星遥感、地形图数字化、地面测量以及从已有数据库中提取等。
（1）航空摄影测量
航空摄影测量通过航空相机获取地表的立体影像，利用摄影测量技术重建地形的三维高程模型。这种方法能够快速获取大范围的地形数据，适用于区域地形测绘和基础地理信息更新。
（2）卫星遥感
卫星遥感通过卫星搭载的传感器获取地表的影像数据，利用立体影像匹配技术生成DEM数据。例如，美国地质调查局（USGS）的SRTM（Shuttle Radar Topography Mission）数据和日本的ALOS（Advanced Land Observing Satellite）数据均为全球范围内的卫星遥感DEM数据。卫星遥感数据具有覆盖范围广、数据获取成本低的特点，但其精度受传感器分辨率和地形复杂度的影响。
（3）地形图数字化
地形图数字化是将纸质地形图扫描后，通过数字化处理提取高程信息生成DEM数据。这种方法的优点是数据精度较高，能够充分利用已有的地形图资源，但其缺点是数据更新速度较慢，且数字化过程需要人工干预。
（4）地面测量
地面测量是通过GPS（全球定位系统）、全站仪等测量仪器直接获取地表高程数据的方法。这种方法能够提供高精度的DEM数据，适用于小范围的精细地形测绘和工程测量，但其缺点是测量范围有限，成本较高。
（5）已有数据库提取
随着地理信息科学的发展，许多国家和机构已经建立了丰富的DEM数据资源库。例如，中国地理空间数据云、美国地质调查局（USGS）等机构提供了多种分辨率和覆盖范围的DEM数据。用户可以根据需求从这些数据库中获取现成的DEM数据，大大节省了数据获取的时间和成本。
结语
DEM数据作为一种重要的地理空间数据，为地形分析、水文模拟、工程建设和城市规划等领域提供了有力支持。通过了解DEM数据的定义、类型、获取方法以及获取途径，用户可以根据自身需求选择合适的数据类型和获取方式，以满足不同的应用需求。