DEM栅格单元地形异质性可以理解为栅格单元内部地形的复杂程度，在数字地形分析中，其存在可能得出与实际不符的分析结果。然而,目前还没有一种综合量度指标可以衡量DEM栅格单元地形异质性的大小，分析DEM栅格单元地形异质性主要采用高程标准差、地形起伏度、地表粗糙度和平均坡度4个指标度量进行实验分析。数字高程模型（DEM）是进行数字地形分析的基础数据之一，它将地形曲面划分成一系列的栅格单元，在平坦或者地形变化一致的地形中，DEM数据具有非常高的水平分辨率。DEM数据完全可以作为研究地形异质性的首选数据，并且进行处理时该数据的获取较为简单，处理过程容易实现，获得结果可信。通过处理某地区地形起伏度、高程标准差、平均坡度、地表粗糙度这四个指标，可以从四个方向，侧面分析地形异质性。对DEM数据的处理，包括对其高程分析、坡度分析、坡向分析、流向分析、无洼地流向分析等结果的相关获取，得到处理结果从而进一步得到结论。
（1）地形起伏度
地形起伏度就是指最大高差与最小高差的差值，该值能在一定程度上反映某地区地形的变化差异，表现某一地区的地面起伏状况。但是用最大高程和最小高程差值进行研究的问题在于，它不能比较客观反映某一地区的整体纵向地形变化情况，只是单一数据表现了参考值，不同比例尺的地图统计差别很大。
（2）高程标准差
标准差这一数学上经常被使用的参数引用到地形变化的相关描述中时，可以反映某些数据与标准数据的分散情况。高程标准差指的是区域中高程的变化情况，可作为度量栅格单元内地形变异的指标。高程标准差反映了各点高程与高程平均值的离散程度。
再利用高程标准差进行地形描述时，当栅格单元尺寸与山坡坡长接近或一致时，高程标准差反映了栅格单元内地形的高程变异；而栅格单元尺寸与山坡坡长不一致时，高程标准差能给出地貌景观单元的粗糙程度。
（3）平均坡度
平均坡度在一般意义上是指某一地区坡度的一个较为平均的表现值，严格意义上来说地面某点的坡度是指过改点的切平面与水平平面的夹角，表示的是地形表面在该点的倾斜程度，在客观上可以展现该地区地形在该点的一个比较充分的反映情况是地形纵向变化的一个重要数据。
（4）地表粗糙度
粗糙度这一形象的词语应用到对地形的相关描述中时，可以反映地形在水平方向的变形特性。它的一般定义为地表单元的曲面面积和其在水平面上的投影面积的比值。垂直方向地形变化则是通过起伏度的高低来表示；粗糙度表示的是平面上面的地形变化。