Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.
Die gebräuchlichsten digitalen Daten zur Form der Erdoberfläche sind zellenbasierte digitale Höhenmodelle (DEMs). Diese Daten werden als Eingabe zum Quantifizieren der Eigenschaften der Landoberfläche verwendet.
Ein DEM ist eine Rasterrepräsentation einer kontinuierlichen Oberfläche, die in der Regel die Oberfläche der Erde referenziert. Die Genauigkeit dieser Daten wird in erster Linie durch die Auflösung (Abstand zwischen Referenzpunkten) bestimmt. Weitere Faktoren, die sich auf die Genauigkeit auswirken, sind der Datentyp (Integer oder Gleitkomma) und die tatsächliche Referenzpunkterfassung auf der Oberfläche beim Erstellen des ursprünglichen DEM.
Fehler in DEMs werden in der Regel als Senken oder Gipfel klassifiziert. Bei einer Senke handelt es sich um eine Fläche, die von Höhen mit größeren Werten umgeben ist. Sie wird auch als Mulde bezeichnet. Hierbei handelt es sich um eine Fläche mit interner Drainage. Bei manchen Senken kann es sich um natürliche Senken handeln, insbesondere in Gletscher- oder Karstgebieten (Mark 1988). Bei den meisten Senken handelt es sich jedoch um Ungenauigkeiten im DEM. Entsprechend handelt es sich bei Spikes oder Gipfel um Flächen, die von Zellen mit einem niedrigeren Wert umgeben sind. Meist sind dies natürliche Features, die sich weniger nachteilig auf die Berechnung der Fließrichtung auswirken.
Fehler wie diese, insbesondere Senken, sollten vor dem Ableiten von Oberflächeninformationen entfernt werden. Da Senken Flächen mit interner Drainage sind, verhindern sie eine Abwärtsfließroute von Wasser.
Die Anzahl der Senken in einem gegebenen DEM ist in der Regel bei DEMs mit gröberer Auflösung höher. Eine weitere häufige Ursache für Senken ist das Speichern von Höhendaten als ganze Zahl. Dies kann in Gebieten mit wenig ausgeprägtem vertikalem Relief besonders problematisch sein. Es ist nicht unüblich, dass 1 % der Zellen in einem DEM mit einer Auflösung von 30 Metern als Senken eingestuft werden. Bei einem DEM mit einer Auflösung von 3 Bogensekunden kann dieser Anteil auf bis zu 5 % ansteigen.
DEMs können auch erkennbare Streifenartefakte enthalten, die auf systematische Fehler bei der Referenzpunkterfassung beim Erstellen des DEM zurückzuführen sind. Auch hier ist dies bei ganzzahligen Daten in ebenen Flächen am deutlichsten erkennbar.
Mit den Werkzeugen für die hydrologische Analyse kann die Fließkonvergenz in einer natürlichen Terrain-Oberfläche modelliert werden. Es wird davon ausgegangen, dass die Oberfläche ein ausreichend vertikales Relief enthält, sodass der Fließpfad ermittelt werden kann. Bei diesen Werkzeugen wird davon ausgegangen, dass bei jeder einzelnen Zelle Wasser aus mehreren benachbarten Zellen hineinfließen, jedoch nur durch eine Zelle herausfließen kann.