Höhenmodellen

Höhenmodelle sind digitale Darstellungen der Erdoberfläche mit Höhenwerten an jedem Punkt. Allgemein unterscheidet man zwischen DEM (Digitales Elevation Model), DSM (Digital Surface Model) und DTM (Digital Terrain Model). Ein DEM erfasst die Geländeoberfläche ohne verbaute oder bepflanzte Objekte, ein DSM schließt Oberflächenstrukturen wie Gebäude, Bäume und Vegetation ein, während ein DTM oft als bearbeitetes DEM bezeichnet wird, das das Gelände möglichst realisiert.

Höhenmodelle entstehen aus Fernerkundung und Vermessung: LiDAR, Photogrammetrie aus Luft- oder Drohnenaufnahmen, Radarverfahren (InSAR) und Stereobildung. Weltweit verfügbare DEMs reichen von groben Ansprüchen wie SRTM (Meter- bis Zehnmeterauflösung) bis zu sehr hohen Auflösungen von wenigen Zentimetern in Forschungs- oder Privatprojekten. Formate variieren von Rastermodellen (GeoTIFF, IMG) bis zu Vektorstrukturen wie TINs. Höhenangaben beziehen sich meist auf Meter über dem geodätischen Referenzellipsoid oder über dem Geoid; entsprechende Vertikaldaten (EGM2008, NAVD88, ETRS89/WGS84) definieren den Bezugswert.

Anwendungen umfassen topografische Karten, Hydrologie und Flutmodellierung, Hangneigung und -ausrichtung, Sichtbarkeitsanalysen, Infrastrukturplanung sowie 3D-Stadt- oder Landschaftsvorstellungen. Die Qualität hängt von räumlicher Auflösung, vertikaler Genauigkeit, der Referenzlage und der Objektbedeckung ab; Vegetation und Bauwerke können Geländegeometrien verschleiern.

Vor der Nutzung werden Höhenmodelle oft reprofiliert, geglättet oder normalisiert, und Derivate wie Neigung, Exposition oder Hillshade berechnet. Die Wahl von DEM, DTM oder DSM richtet sich nach dem Verwendungszweck.