I dati digitali più comuni della forma della superficie delle terra sono modelli di elevazione digitali (DEM) basati su cella. Questi dati sono utilizzati come input per quantificare le caratteristiche della superficie emersa.
Un DEM è una rappresentazione raster di una superficie continua, che in genere fa riferimento alla superficie della terra. La precisione di questi dati è determinata principalmente dalla risoluzione (la distanza tra punti campione). Altri fattori che influiscono sulla precisione sono il tipo di dati (intero o a virgola mobile) e il campionamento effettivo della superficie quando si crea il DEM originale.
Gli errori nei DEM in genere sono classificati come sink e picchi. Un sink è un'area circondata da valori di maggiore elevazione e viene detto anche depressione o fossa. Questa è un'area di drenaggio interno. Alcuni possono essere naturali, soprattutto nelle aree glaciali o carsiche (Mark 1988), ma molti sink sono imperfezioni del DEM. Analogamente, uno spike, o picco, è un'area circondata da celle di valore inferiore. In genere, si tratta di feature naturali e sono meno dannose per il calcolo della direzione del flusso.
Errori come questi, soprattutto i sink, devono essere eliminati prima di tentare di ricavare informazioni sulla superficie. Dal momento che sono aree di drenaggio interno, i sink impediscono l'instradamento del flusso d'acqua in discesa.
Ulteriori informazioni sulla rimozione o sul riempimento dei sink
Il numero di sink in un particolare DEM in genere è più alto per i DEM a risoluzione più grossolana. Un'altra causa comune di sink è la memorizzazione dei dati di elevazione come numero intero. Questa causa può essere particolarmente problematica in aree con bassi rilevi verticali. Non è insolito trovare che l'1 per cento di celle in un DEM con risoluzione inferiore ai 30 metri corrisponda a sink. Questo valore può salire fino al 5 per cento per un DEM di 3 archi al secondo.
Il DEM può contenere notevoli artefatti di striping, derivanti da errori di campionamento sistematici durante la creazione del DEM. Di nuovo, questo fenomeno è più evidente nei dati interi in aree piatte.
Gli strumenti di analisi idrologica sono progettati per modellare la convergenza del flusso attraverso una superficie di terreno naturale. Si presuppone che la superficie contenga rilevo verticale sufficiente a stabilire il percorso di un flusso. Gli strumenti operano sul presupposto che per ogni singola cella, l'acqua possa affluire da molte celle adiacenti ma defluire attraverso una sola cella.