Differenze tra DEM, DSM e DTM?


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Sto elencando alcuni degli acronimi utilizzati nel nostro lavoro e ho dovuto smettere di pensare se elencarli insieme o separatamente:

  • DEM: modello digitale di elevazione
  • DSM: modello di superficie digitale
  • DTM: modello digitale del terreno

In alcuni ambienti sembrano sinonimi, in altri sembrano avere significati distinti.

Esiste una definizione concordata per ciascuno che consente di distinguerli?

Risposte:


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Nella mia esperienza, DEM viene spesso utilizzato come termine generico per DSM e DTM. Penso che questa immagine su Wikipedia rappresenti bene le differenze tra DSM e DTM:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

  • DSM = (terra) superficie compresi gli oggetti su di essa
  • DTM = (terra) superficie senza oggetti

Una definizione diversa si trova in [Li et al., DIGITAL TERRAIN MODELLING - Principles and Methodology]:

DEM è un sottoinsieme di DTM e il componente più fondamentale di DTM.

In pratica, si presume che questi termini (DTM, DEM, DHM e DTEM) siano sinonimi e, in effetti, questo è spesso il caso. Ma a volte in realtà si riferiscono a prodotti diversi. Cioè, potrebbero esserci lievi differenze tra questi termini. Li (1990) ha effettuato un'analisi comparativa di queste differenze come segue:

  1. Terra : "la superficie solida della terra"; “Una solida base o fondazione”; “Una superficie della terra”; "fondo del mare"; eccetera.
  2. Altezza : "misura dalla base alla cima"; “Elevazione dal suolo o livello riconosciuto, in particolare quello del mare”; “Distanza verso l'alto”; eccetera.
  3. Altitudine : “altezza sopra un determinato livello, in particolare quella del mare”; “Altezza sopra l'orizzonte”; eccetera.
  4. Terreno : "tratto del paese considerato con riguardo alle sue caratteristiche naturali, ecc."; "Un'estensione di terreno, regione, territorio"; eccetera.

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Un DEM non è un nome generico per DSM e DTM
WolfOdrade,

1
Sì, ci sono numerose definizioni diverse. Ne ho aggiunto uno diverso più la sua fonte.
underdark

1
Ho anche pensato che DEM fosse usato come nome generico per un DSM / DTM. Cos'è un DEM allora?
Simon,

@Underdark Trovo questa citazione profondamente confusa, perché non rivela quali distinzioni sono intese tra "altezza", "elevazione" e "terreno". (In effetti, la descrizione del terreno sembra implicare che stiano parlando di dati LULC, non di DEM o DTM!) Hai un link che fornirebbe un contesto più completo per capirlo?
whuber

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@Underdark L'ho trovato su tehran.academia.edu/aliasgharheidari/Books/194823/… . La distinzione fondamentale che fanno tra DEM e DTM è che il DTM "tenterà di incorporare specifiche caratteristiche del terreno come fiumi, linee di cresta, ..." Di tutte le risposte finora, questa distinzione è chiaramente evidenziata solo da @WolfODrade. In particolare, l'articolo di Wikipedia sui DEM è inutile al riguardo.
whuber

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I modelli digitali di elevazione (DEM) sono un superset di entrambi i modelli digitali del terreno (DTM) e digitali (DSM). Il telerilevamento in genere rileva l'altezza della superficie, quindi viene restituita la parte superiore del baldacchino o degli edifici, non l'elevazione del terreno nudo. Se questi dati vengono corretti per rimuovere elementi che si estrudono sopra l'altezza del terreno, ti rimane un DTM.

In generale, la maggior parte delle persone usa DEM in modo intercambiabile con gli altri due termini, ma può importare: una volta ho costruito un modello di idrologia usando i dati SRTM in Sud America in un terreno arido molto piatto, ma a causa dell'altezza del baldacchino lungo il fiume stesso, il vero la posizione del fiume divenne il punto più alto del terreno, causando un putiferio.

L'articolo di Wikipedia sui modelli digitali del terreno include anche alcuni retroscena utili ed esempi che potresti trovare utili.


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Quell'articolo dice che i TIN sono tridimensionali. Avevo sempre pensato che fossero 2,5 dimensionali, il che significa che non possono modellare solidi, solo superfici. Diresti che i DEM in generale sono di 2,5 dimensioni?
Kirk Kuykendall,

@Kirk sì, sono d'accordo - si riferiscono a un 'elevazione' che varia sulla superficie ma non ha due misurazioni alla stessa coppia (x, y) (ad esempio una scogliera a strapiombo è un problema in un DEM). La pagina Wikipedia e la pagina USGS che siti non sono accurate nelle loro dichiarazioni.
scw,

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Nella mia esperienza, una risposta più completa a questa domanda sta nel definire la differenza tra un DEM, un DTM e un DSM. Un DTM NON è un nome generico che copre sia DEM che DSM. Così...

Un DEM è un modello di elevazione a "terra nuda", non modificato dalla sua fonte di dati originale (come lidar, ifsar o una superficie fotogrammetrica autocorrelata) che è presumibilmente privo di vegetazione, edifici e altri oggetti "non terrestri".

Un DSM è un modello di elevazione che include le cime di edifici, alberi, linee elettriche e qualsiasi altro oggetto. Comunemente questo è visto come un modello a baldacchino e 'vede' solo il terreno dove non c'è nient'altro al di sopra di esso.

Un DTM è effettivamente un DEM che è stato aumentato da elementi come linee di discontinuità e osservazioni diverse dai dati originali per correggere gli artefatti prodotti utilizzando solo i dati originali. Questo viene spesso fatto usando un linework derivato fotogrammetricamente introdotto in una superficie DEM. Un esempio è l'appiattimento idraulico comunemente visto nei modelli di elevazione realizzati secondo le specifiche FEMA

Per inciso, un DEM è molto più economico per produrre un DTM.


Solo una semantica schizzinosa, ma quando dici "non modificato dalla sua origine dati originale", questo non include il filtraggio dei rendimenti non a terra?
blah238,

Solo in anni molto recenti il ​​dem è stato collegato al lidar. L'usg ha creato dem per molti anni.
Brad Nesom,

Giusto - non importa, lo stavo guardando da un punto di vista LiDAR.
blah238,

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Gli esperti del settore ( bloglidar.wordpress.com/2010/12/06/dem-dsm-dtm ) fanno un po 'la stessa distinzione che un "DTM" è più che un termine generico per "una sorta di superficie in forma digitale"
WolfOdrade,

1
@WolfOdrade questa è la risposta migliore grazie al componente DTM.
Se non lo sai, basta GIS

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Non è raro trovare nella letteratura LiDAR / forestale gli acronimi DTM e DEM usati come sinonimi.

Tuttavia, secondo Behrendt (2012; paragrafo 6 a pagina 15), c'è una differenza tra loro:

DTM : rappresentazione a terra nuda con spazi irregolari tra i punti (non raster).

DEM : rappresentazione raster del DTM con griglia.

Sempre secondo Beherendt (2012; paragrafo 4, a pagina 15):

DSM come raster. Questo rappresenta il primo eco ricevuto dal laser per ogni impulso laser inviato e rappresenta le cime di edifici, alberi e altri oggetti o il terreno, se non ostruito.

E per finire , un CHM (Canopy Height Model) o nDSM (Normalized Digital Surface Model) è il DEM sottratto dal DSM, ovvero CHM = DSM - DEM.


Riferimento:

Behrendt, R. Introduzione a LiDAR e silvicoltura, parte 1: un nuovo potente strumento 3D per i gestori delle risorse. The Forestry Source, p. 14-15, set. 2012. link .


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modello di superficie digitale (dsm) - un modello di superficie a prima riflessione che contiene elevazioni delle caratteristiche del terreno naturale oltre alla vegetazione e alle caratteristiche culturali come edifici e strade.

modello digitale del terreno (dtm) - un modello di terra nuda che contiene elevazioni delle caratteristiche del terreno naturale come cime sterili e valli fluviali. I prospetti della vegetazione e delle caratteristiche culturali, come edifici e strade, vengono rimossi digitalmente.

Fonte : http : //www.interambio/Portals/0/doc/Brochures/INTERMAP_Digital_Elevation_Models_English.pdf


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Nella mia esperienza un DEM si riferisce a un modello di elevazione basato su raster utilizzato in programmi come ArcGIS di ESRI. Un DTM è un modello di elevazione basato su vettori utilizzato da programmi come Autodesk CivilCad.


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In questo contesto il raster e / o il vettore sono semplicemente il formato di archiviazione o il metodo di rappresentazione, non una caratteristica determinante. Un DEM può essere rappresentato come punti o una rete triangolare irregolare (TIN) e un DTM come superficie raster senza soluzione di continuità. Downvoter: per favore, prenditi il ​​tempo per dire perché pensi che una risposta sia inappropriata, quindi i poster hanno l'opportunità di imparare, specialmente quando sono nuovi qui.
Matt Wilson

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@Matt sono confuso. Se la distinzione DTM / DEM non si basa sul formato, allora deve dipendere da una differenza di significato tra le parole "terreno" e "elevazione". Esattamente quale differenza viene enfatizzata, dato che entrambi (apparentemente) si applicano ai modelli di "terra nuda"?
whuber

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@whuber Abbiamo costruito modelli di elevazione con drenaggio per la nostra regione da contorni, corsi d'acqua e altri dati accessori. Seguendo le definizioni di WolfOracle, questo prodotto verrebbe correttamente chiamato DTM. Tuttavia, nei 12 anni trascorsi da quando abbiamo generato, ci siamo riferiti ad esso in pubblicazioni ecc. Come un modello digitale di elevazione, forse in errore. È sempre stato distribuito in un formato raster ma alcuni lo hanno convertito in TIN ecc. Per funzionare meglio nel loro ambiente nativo. In generale, non so che la distinzione altitudine / terreno è veramente utile senza anteporre la discussione alle definizioni.
Matt Wilson

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@Matt Grazie. Sembra che @WolfOdrade abbia catturato la distinzione migliore (e migliore dell'articolo di Wikipedia). Questo mi aiuta anche ad apprezzare la risposta qui di @Chris, perché in genere, quando si incorporano esplicitamente le caratteristiche del terreno, è possibile farlo al meglio con un formato vettoriale. Se quel DTM in seguito viene convertito in una griglia, non abbiamo più una rappresentazione esplicita di fiumi, creste e così via. Quindi sembra esserci davvero una relazione intima, seppure nebulosa, tra il formato sottostante e l'essere un DEM o un DTM.
whuber
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