REM介绍

在河道洪泛区，可以将激光雷达数字高程模型 (DEM) 转换为相对高程模型 (REM)，以便更好地可视化其他航空照片或低分辨率 DEM 难以辨认的河流特征。REM也称为高于河流高度（height above river，HAR）栅格模型，是通过对基线高程进行去趋势处理，使其跟随河流水面而生成的。在普通的数字高程模型 (DEM) 中，基准高程（0 米）为海平面，河流下游部分的高程低于上游部分。在 REM 中，基线（baseline）高程（0米）经过去趋势处理，以贴合河流的水面——高程随着远离河流而升高，显示出高于河流的“相对”高度。

标准数字高程模型 (DEM) 和相对高程模型 (REM)对比。两者的高程颜色范围均为 100 英尺（垂直）。

REMs 通过生动地显示河流特征（如蜿蜒的疤痕、台阶地和牛轭湖），在辨别河道历史迁移方面非常有用。这类信息对于河道迁移和洪水研究，以及其他许多工程、栖息地和文化评估都非常有用。

左图：标准数字高程模型，基准高程（0）为海平面。右图：同一区域的相对高程模型（REM），基准高程（0）为河流水面。

艺术性是创建REM作品的另一个原因是，河流本身就具有内在的美。许多REM作品都能转化为优美流畅的艺术图像，如同视觉时间胶囊般记录着河流的自然历史。它们既满足了人们对世界的科学好奇心，也满足了人们对美学的追求。这也是地图制图的追求目标。

怀俄明州大提顿国家公园蛇河的相对高程模型。

REM生成方法

REM可以用多种方法来生成，比较常见的有IDW（反距离加权）方法和横截面（cross-section）法，这些技术使用点（IDW）和线（横截面）GIS 数据，这些数据具有与河流表面相对应的高程。这些数据经过插值生成一个新的栅格表面，然后从原始 DEM 栅格中减去该栅格表面，从而生成 REM。Global Mapper (v24.1~) 包含一个用于创建相对高程模型 (REM) 的新工具，可以快速的创建REM模型。

REM 是经过去趋势处理的高程栅格。利用线要素和 DEM/地形图层，REM 中的高程值被改变，从而增强低海拔区域的高程。远离线要素中心的高程区域会被忽略并简化。Global Mapper中内置了专门的REM渲染着色器，下方中间图像中间的高程条以亮黄色突出显示，河道两边的细节也显示的更加明显。

生成REM，Global Mapper通过线要素（河流中心线）对 DEM 进行高程采样并将其插值到曲面上，生成平均高程图层。插值采用反距离加权法 (IDW)，该方法对靠近线要素的值赋予更高的权重，几乎忽略距离较远的值。您可以在 Global Mapper 中勾选“生成平均高程图层”复选框来查看此图层。最后一步是从原始 DEM 中减去平均图层。

下面以美国内华达州卡森河的一段为例，说明在Global Mapper中生成REM的过程，首先要准备原始DEM数据，可以通过 USGS 3DEP Lidar Explorer下载1米的Lidar DEM，在Global Mapper 中加载DEM数据后，首先使用数字化工具采集河流中心线，选中河流中心线后，运行“地形分析——从地形和线创建相对高程网格（REM）…”功能，要获得更丰富的河流细节，请增加 IDW 采样数。

REM着色器

生成后的REM，使用系统内置的REM着色器进行渲染，默认使用黄色和紫色的渐变，如果不喜欢这种配色，也可以新增自定义着色器来创建自定义的REM着色器。

REM制图

用于分析时，可以使用多色渐变着色器应用于REM，以显示科学解释所需的细微高度变化。然而，当用于制图时，单色渐变会产生更美观的效果。使用 Adobe Illustrator 或 Photoshop 等图形软件，可以增强 REM 并将其与其他栅格或矢量数据结合，以生成如下图所示的地图和图像。

带REM的河流泛洪区地图

也可以使用Global Mapper或其他三维GIS应用程序，以透视图的形式可视化REM。

俄勒冈州Deschutes河的 REM 三维透视图

参考：

Amanda Lind，Relative Elevation Models in Global Mapper

Don Coe,Creating REMs in QGIS with the IDW Method