Các mô hình lan truyền này tính đến các địa hình mặt đất khác nhau, các vùng đồng bằng đồi núi hay các đô thị có nhiều tòa nhà cao. Mặc dù khác nhau về phƣơng pháp, độ phức tạp, độ chính xác, đa số các mô hình này đều dựa trên việc giải thích có hệ thống dữ liệu đo nhận đƣợc trong vùng dịch vụ.
a)Mô hình Longley-Rice
Ứng dụng cho liên lạc điểm-điểm, dải tần 40MHz-100GHz trên các loại địa hình khác nhau. Mất mát 50% đƣợc dự đoán dùng hình học mặt cắt địa hình và khúc xạ của tầng đối lƣu. Kỹ thuật quang hình (chủ yếu là phản xạ mặt đất 2 tia) để dự đoán mức tín hiệu trên đƣờng nằm ngang. Mất mát nhiễu xạ bởi các vật cản cô lập đƣợc ƣớc lƣợng dùng mô hình lƣỡi dao. Lý thuyết tán xạ đƣợc dùng dự đoán tán xạ đối lƣu trên cự ly dài (phƣơng pháp Bremmer).
Mô hình này có sẵn nhƣ một chƣơng trình máy tính tính mất mát lan truyền 50% trên kích thƣớc lớn và trên địa hình không đều đặn liên hệ với mất mát lan truyền tự do trong dải tần 20MHz đến 10GHz. Đối với một đƣờng truyền đã cho, chƣơng trình lấy các tham số lối vào là : Tần số, độ dài đƣờng truyền, cực tính, độ cao anten, khúc xạ bề mặt, bán kính hiệu dụng của trái đất, các hằng số dẫn diện và điện môi của mặt đất và khí hậu... Chƣơng trình cũng tính đến góc ngẩng của anten, tính không đều đặn của địa hình.
b) Mô hình Durkin
Bƣớc 1 là truy cập cơ sở dữ liệu topo địa hình vùng dịch vụ để xây dựng profile mặt đất từ bộ phát đến bộ thu. Bƣớc 2 là thuật toán mô phỏng tính mất mát dọc đƣờng truyền. Sau đó vị trí bộ thu đƣợc phóng có thể dịch chuyển đến chỗ khác trong vùng dịch vụ để tạo nên các đƣờng mức độ lớn tín hiệu.
Hình 3.19: Xây dựng mặt cắt địa hình từ bản đồ số
Dữ liệu địa hình có thể coi nhƣ một mảng 2 chiều. Mỗi phần tử trong mảng là tọa độ điểm trên bản đồ, giá trị của nó cho độ cao so với mực nƣớc biển (dữ liệu từ cục đo đạc địa hình). Từ đây chƣơng trình xây dựng mặt cắt địa hình từ nơi phát tới nơi thu theo phƣơng pháp nội suy. Mỗi giá trị nội suy là trung bình các giá trị của các nội suy theo các đƣờng thẳng đứng, nằm ngang và chéo. Sau đó mất mát đƣờng truyền tính theo mô hình nhiễu xạ lƣỡi dao. Trƣớc hết chƣơng trình tính các sai
khác giữa độ cao đƣờng nối anten phát-thu và độ cao của mỗi điểm trên mặt cắt địa hình. Nếu có một giá trị >0 đƣờng truyền LOS không tồn tại, ngƣợc lại thì có LOS. Nếu có LOS thuật toán kiểm tra đới Fresnel 1 có bị cản hay không (thông qua việc tính tham số đối với mỗi phần tử độ cao địa hình). Nếu có một vật cản chạm vào đƣờng nối, tín hiệu sẽ giảm 6dB so với tín hiệu truyền tự do.
Phƣơng pháp nói trên khá tiện lợi vì nó có thể đọc bản đồ số và tính toán đƣợc đƣờng truyền xác định và vẽ đƣợc các đƣờng đồng mức độ mạnh tín hiệu thu. Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là không dự đoán đƣợc hiệu ứng lan truyền do lá cây, tòa nhà và các công trình do ngƣời mới xây, và cả hiệu ứng đa đƣờng nổi lên trong vùng đô thị.