DEM（デジタル標高モデル）

定義

DEM（Digital Elevation Model）は、地表面の標高データをデジタル形式で表現した地理情報である。測量によって得られた標高値を規則的なグリッド状、またはTIN（Triangulated Irregular Network）などの不規則な点群として構造化し、コンピュータで処理・分析できる形式に変換したものである。

構成方法

グリッド型DEM

最も一般的な構成方法で、対象地域を等間隔の正方形メッシュで分割し、各メッシュの中心点（またはセルの代表値）に標高値を割り当てる。メッシュサイズは用途に応じて決定され、精密な解析には1m～5m、広域的な解析には10m～30mのグリッドが使用される。

TIN型DEM

不規則な点群から三角形メッシュを生成し、各頂点に標高値を保持する形式である。地形の変化が急峻な領域で効率的に標高を表現できる特徴がある。

取得方法

航空レーザー測量（LiDAR）

航空機に搭載されたレーザースキャナーから地表面にレーザーパルスを発射し、反射波から標高値を計測する。密集した点群データが得られ、高精度なDEM作成が可能である。

ステレオペア写真測量

航空写真の立体視を利用して標高値を抽出する方法である。従来から使用されており、広域のDEM作成に適している。

GNSS測量

GPS/GNSS受信機により地上の複数地点で直接標高値を計測する方法である。精密性が高いが、作業効率の観点から補助的に使用されることが多い。

応用分野

防災関連

洪水氾濫解析、土砂災害シミュレーション、津波浸水予測などの防災計画において、DEMは基礎データとして不可欠である。

土木・都市計画

道路設計、ダム建設、造成計画など大規模プロジェクトの実施設計において活用される。

環境調査

傾斜度分布、流域解析、可視領域解析など、自然環境の把握と評価に用いられる。

通信・エネルギー

無線基地局の配置計画、太陽光発電施設の適地選定などで利用される。

精度と課題

DEMの精度は取得方法、メッシュサイズ、地形特性に左右される。樹木が密集する地域では航空レーザー測量でも精度が低下する傾向にある。また、地形の急変部では不正確な内挿が発生する可能性があり、用途に応じた精度管理が重要である。

関連規格

日本では国土地理院が整備する基盤地図情報DEMが公開されており、5m、10m、50mメッシュのデータが利用可能である。国際的にはGeoTIFF、ASCIIグリッド形式などの標準フォーマットが使用されている。

DEMは現代の測量・GIS分析の基盤となる重要な地理データであり、精度向上と多角的な応用が継続して進められている。