数字高程模型（DEM）

藏在低空经济底层的DEM：被低估的地形数据底座

当电动垂直起降飞行器（eVTOL)在城市楼群间试飞、低空旅游直升机穿越峡谷、植保无人机在丘陵农田完成精准作业时，很少有人会注意到，支撑这些低空作业安全运行的核心基础数据之一，是已经诞生半个多世纪的数字高程模型——也就是行业内常说的DEM。很多人对DEM的认知还停留在传统测绘的基础工具范畴，但随着我国低空经济放开后对精准地形数据的需求爆发，这个用来描述裸地高程的数字模型，正在成为低空产业落地不可缺少的隐形底座。

按照美国地质调查局（USGS）的定义，DEM是排除了树木、建筑等地表附着物之后，地球裸地地形表面的数值化表达，和包含了地物高度的数字表面模型（DSM）不同，DEM还原的是地球本身的原始骨架。从技术分类来看，目前行业常用的DEM主要分为规则格网DEM、不规则三角网（TIN）和等高线模型三类，其中规则矩形格网因数据结构简单、便于计算机处理，成为土地规划、低空航线设计领域应用最广的类型。

很多人会问，现在卫星地图已经能看清建筑外墙，为什么还要单独做裸地高程模型？对于低空飞行来说，这个问题直接关系到飞行安全。我们现在看到的公开卫星高程数据，很多实际上是DSM，包含了树冠、建筑的高度，比如一片城市CBD的DSM显示平均海拔120米，但实际上裸地高程只有80米，如果eVTOL按照DSM数据设计50米的低空航线，就会直接撞上40层高的写字楼。而DEM提供的正是最基准的裸地海拔，飞行平台可以在此基础上叠加障碍物数据，计算出真正安全的净空区。在地形复杂的西南山区，DEM的精度甚至直接决定了通航短途运输航线的生死：2023年云南某地验证低空观光航线时，就因为早期使用的30米分辨率DEM没有识别出一处隐藏的山包，导致试飞无人机在穿谷时触发防撞警报，更换了10米分辨率的DEM数据后才重新完成航线规划。

从传统测绘到低空经济，DEM的价值逻辑正在发生根本变化。过去DEM主要服务于传统行业：在水文领域用来计算流域汇水线，在工程建设中用来做场地平整设计，在地质领域预测滑坡落石的影响范围，这些场景对DEM的更新频率要求不高，很多地区使用的还是十年前的测量数据。但低空经济带来了完全不同的需求：2024年我国低空空域改革全面落地，全国2000米以下低空逐步开放，截至今年上半年，全国已经获批的低空飞行服务站点超过180个，累计开通短途运输、低空旅游、无人机物流等航线超过320条，每一条航线都需要高精度DEM作为底图。以支线eVTOL运营为例，一条100公里的城际航线需要至少覆盖起降场和航线两侧5公里范围的DEM数据，分辨率要求不低于5米，才能满足障碍物评估和应急迫降点规划的要求。

国内DEM产业的供需错配，也随着低空经济的兴起逐渐暴露出来。目前我国公开获取的DEM数据中，普及度最高的是30米分辨率的SRTM数据，12米分辨率的ALOS数据也逐步开放，但这些数据很多是十几年前的全球普查产品，不仅分辨率无法满足城市低空飞行的需求，也没有更新近年来填海造地、矿山修复、城市开发带来的地形变化。比如深圳前海新区，大部分公开DEM数据还是填海前的海域高程，完全无法用来做eVTOL vertiport（垂直起降场）的选址设计。部分商业测绘企业已经看到了这个机会：2023年，南方测绘启动了全国重点低空发展区域的高精度DEM采集项目，截至2024年第二季度，已经完成了京津冀、长三角、粤港澳大湾区共12万平方公里1米分辨率DEM的生产，全部数据都已经对接给了11家eVTOL研发企业和低空运营公司。广州长峰航空在规划珠三角城际eVTOL航线时，就采购了这套数据，相比使用公开DEM，航线设计的安全性评估时间缩短了60%，障碍物识别准确率提升到了98.7%。

技术迭代也在降低DEM的生产和应用成本，推动DEM从专业工具走向通用化。过去获取高精度DEM需要航空摄影测量或者地面激光雷达扫描，一平方公里1米分辨率DEM的生产成本超过2000元，对于需要覆盖上千平方公里航线的运营企业来说，成本压力极大。而近年来随着国产高分辨率商业卫星的发射，结合无人机倾斜摄影技术，现在1米分辨率DEM的生产成本已经降到了每平方公里不到200元，部分地形平坦的区域甚至降到了30元以下。EOSDA公司在2026年7月更新的DEM行业指南中就提到，卫星集群结合AI自动提取裸地高程的技术，已经可以实现每月更新一次重点区域的DEM数据，这对于快速变化的城市建设区来说，刚好匹配了低空航线动态调整的需求。

当然，DEM行业要完全适配低空经济的发展，还需要解决不少现实问题。最突出的就是数据流通的问题：目前最高精度的DEM数据属于测绘涉密数据，企业获取需要办理相关审批手续，而低空运营企业很多是中小创业公司，审批流程的时间成本较高。现在部分地区已经在试点数据脱敏脱密的创新机制：2024年上半年，浙江嘉兴低空经济示范区推出了脱密DEM数据公共服务平台，面向区内注册的低空企业免费开放5米分辨率DEM数据，大大降低了企业的准入门槛，试点三个月，区内新增的低空飞行项目就从3个增加到了11个。

从传统测绘的基础产品，到低空经济的核心数据底座，DEM的价值升级，本质上是低空产业对基础设施要求升级的一个缩影。当行业都在关注eVTOL的研发、低空航线的开放、飞行汽车的商业化时，DEM这类底层基础数据的价值，其实更值得重视——没有高精度的地形骨架，再先进的飞行器也飞不起来。根据中国低空经济研究院预测，到2027年，我国低空领域对高精度DEM的市场需求将超过45亿元，年复合增长率超过38%，这个曾经冷门的细分领域，即将迎来属于它的爆发期。对于产业参与者来说，提前布局高精度DEM的采集、加工和服务，就是在抢占低空经济赛道的先机。