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Die gängigsten digitalen Daten der Form der Erdoberfläche sind zellenbasierte digitale Höhenmodelle (DEMs). Diese Daten werden als Eingaben zum Quantifizieren der Merkmale der Landoberfläche verwendet.
Ein DEM ist eine Raster-Darstellung einer kontinuierlichen Oberfläche, die sich in der Regel auf die Oberfläche der Erde bezieht. Die Genauigkeit dieser Daten hängt in erster Linie von der Auflösung (dem Abstand zwischen den Referenzpunkten) ab. Weitere Faktoren, die sich auf die Genauigkeit auswirken, sind der Datentyp (Ganzzahl oder Gleitkomma) und die eigentliche Referenzpunkterfassung der Oberfläche bei der Erstellung des ursprünglichen DEM.
Fehler in DEMs werden in der Regel als Senken oder Spitzen klassifiziert. Eine Senke ist ein Bereich, der von höheren Höhenwerten umgeben ist und auch als Mulde bezeichnet wird. Dies ist ein Bereich mit interner Drainage. Einige davon können natürlich sein, insbesondere in Gletscher- oder Karstbereichen (Mark 1988), obwohl es sich bei vielen Senken um Unregelmäßigkeiten im DEM handelt. Entsprechend ist ein Spike bzw. eine Spitze ein Bereich, der von Zellen mit niedrigeren Werten umgeben ist. Dies sind eher natürliche Features, die sich weniger nachteilig auf die Berechnung der Fließrichtung auswirken.
Derartige Fehler, insbesondere Senken, sollten entfernt werden, bevor versucht wird, Oberflächeninformationen abzuleiten. Senken als Bereiche mit interner Drainage verhindern den Abwärtsfluss von Wasser.
Weitere Informationen zum Entfernen oder Füllen von Senken
Die Anzahl der Senken in einem bestimmten DEM ist normalerweise bei DEMs mit einer gröberen Auflösung höher. Senken entstehen auch häufig dadurch, dass die Höhendaten als Ganzzahlen gespeichert werden. Dies kann vor allem in Bereichen mit schwachem vertikalem Relief problematisch sein. Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich 1 Prozent der Zellen in einem DEM mit einer Auflösung von 30 Metern als Senken erweisen. Bei einem DEM mit 3 Bogensekunden sind bis zu 5 Prozent möglich.
DEMs können auch wahrnehmbare Streifenartefakte enthalten, die durch systematische Referenzpunkterfassungsfehler bei der Erstellung des DEM entstehen. Auch dies ist bei ganzzahligen Daten in flachen Bereichen am stärksten wahrnehmbar.
Die hydrologischen Analysewerkzeuge sind dazu gedacht, die Fließkonvergenz auf einer natürlichen Terrainoberfläche zu modellieren. Es wird davon ausgegangen, dass die Oberfläche ein vertikales Relief enthält, das ausreicht, um einen Fließpfad zu bestimmen. Diese Werkzeuge arbeiten mit der Annahme, dass für jede einzelne Zelle Wasser aus vielen benachbarten Zellen hereinfließen, aber nur durch eine Zelle herausfließen kann.