Відмінності між DEM, DSM і DTM?


100

Я перелічу деякі абревіатури, які використовуються в нашій роботі, і мені довелося зупинитись, щоб думати про те, чи перелічити їх разом або окремо:

  • DEM: Цифрова модель висоти
  • DSM: Цифрова модель поверхні
  • DTM: Цифрова модель місцевості

В одних колах вони здаються синонімами, в інших вони мають виразні значення.

Чи існує узгоджене визначення для кожного, що дає змогу їх розрізнити?

Відповіді:


81

На мій досвід, DEM більшість часу використовується як загальний термін для DSM та DTM. Я думаю, що це зображення у Вікіпедії добре відображає відмінності між DSM та DTM:

введіть тут опис зображення

  • DSM = (земна) поверхня, включаючи об'єкти на ній
  • DTM = (земляна) поверхня без будь-яких об'єктів

Інше визначення знайдено в [Li et al., МОДЕЛЮВАННЯ ДИГІТАЛЬНОГО ЛІКУВАННЯ - Принципи та методологія]:

DEM - це підмножина DTM і найбільш фундаментальний компонент DTM.

На практиці ці терміни (DTM, DEM, DHM та DTEM) часто вважаються синонімами, і справді це часто буває. Але іноді вони насправді посилаються на різні продукти. Тобто між цими термінами можуть бути незначні відмінності. Лі (1990) провів порівняльний аналіз цих відмінностей наступним чином:

  1. Земля : "тверда поверхня землі"; «Міцна основа або фундамент»; "Поверхня землі"; "Дно моря"; тощо.
  2. Висота : «вимірювання від основи до верху»; "Висота над землею чи визнаним рівнем, особливо висотою моря"; "Відстань вгору"; тощо.
  3. Висота : "висота над заданим рівнем, особливо висота моря"; «Висота над горизонтом»; тощо.
  4. Місцевість : “урочище країни, що розглядається з урахуванням природних особливостей тощо”; "Територія, область, територія"; тощо.

2
DEM не є загальною назвою для DSM та DTM
WolfOdrade

1
Так, існує безліч різних визначень. Я додав інший плюс це джерело.
underdark

1
Я також подумав, що DEM використовується як загальне ім'я для DSM / DTM. Що тоді DEM?
Саймон

@Underdark Я вважаю, що ця цитата є дуже заплутаною, оскільки вона не виявляє, які розрізнення призначені між "висотою", "висотою" та "місцевістю". (Дійсно, опис місцевості, мабуть, означає, що вони говорять про дані LULC, а не DEM або DTM!) Чи є у вас посилання, яке б забезпечило більш повний контекст, щоб зрозуміти це?
whuber

4
@Underdark Я знайшов це на tehran.academia.edu/aliasgharheidari/Books/194823/… . Принципова відмінність, яку вони роблять між DEM і DTM, полягає в тому, що DTM "спробує включити особливості рельєфу, такі як річки, лінії хребта, ..." З усіх відповідей поки що це розрізнення чітко видно лише @WolfODrade. Зокрема, стаття у Вікіпедії про DEM в цьому відношенні марна.
whuber

34

Цифрові моделі висот (DEM) - це сукупність як цифрових моделей місцевості (DTM), так і цифрових моделей поверхні (DSM). Дистанційне зондування в основному фіксує висоту поверхні, тому повертається верхівка козирка дерева або будівлі, а не гола висота землі. Якщо ці дані виправлені для видалення елементів, що видавлюються вище висоти місцевості, вам залишається DTM.

Загалом, більшість людей використовують DEM взаємозамінно з іншими двома термінами, але це може мати значення: Я колись будував гідрологічну модель, використовуючи дані SRTM в Південній Америці, на дуже рівній посушливій місцевості, але через висоту навісу вздовж самої річки, правда Місце розташування річки стало найвищою точкою на місцевості, спричиняючи розрив.

Стаття Вікіпедії про цифрові моделі рельєфу також містить корисні передумови та приклади, які можуть вам бути корисними.


1
У цій статті сказано, що TIN є тривимірними. Я завжди думав, що вони є 2,5-мірними, це означає, що вони не можуть моделювати тверді тіла, а лише поверхні. Ви б сказали, що DEM загалом є 2,5 розмірними?
Кірк Куйкендалл,

@Kirk Так, я погоджуюсь - вони посилаються на "висоту", яка змінюється по поверхні, але не має двох вимірів в одній і тій же (x, y) парі (наприклад, пересувна скеля є проблемою в DEM). Сторінка Вікіпедії та сторінка USGS, на яких вони розміщуються, є неточними у своїх твердженнях.
scw

31

На мій досвід, більш повна відповідь на це питання полягає у визначенні різниці між DEM, DTM та DSM. DTM НЕ є загальною назвою, що охоплює і DEM, і DSM. Тому...

DEM - це модель підняття «голої землі», незмінена з її первинного джерела даних (наприклад, лідар, іфар або автокорельована фотограмметрична поверхня), яка нібито не має рослинності, будівель та інших «неземних» об’єктів.

DSM - це модель висоти, яка включає вершини будівель, дерев, ліній електропередач та будь-яких інших об'єктів. Зазвичай це сприймається як модель навісу, і лише "бачить" землю там, де нічого іншого немає.

DTM - це фактично DEM, доповнений елементами, такими як межі та спостереження, відмінні від оригінальних даних для корекції артефактів, отриманих з використанням лише оригінальних даних. Це часто робиться за допомогою фотограмметрично отриманих лінійних робіт, введених у поверхню DEM. Прикладом може служити гідроплоскання, що зазвичай зустрічається на моделях висот, виконаних за специфікаціями FEMA

Між іншим, DEM набагато дешевший для виробництва DTM.


Просто прискіплива семантика, але коли ви кажете "немодифікований від свого початкового джерела даних", чи не включає це фільтрування неземних повернень?
blah238

Лише в останні роки вони були пов'язані з лідаром. Usgs вже багато років створює дем.
Бред Несом

Правильно - неважливо, я дивився на це з позиції LiDAR.
blah238

1
Експерти в цій галузі ( bloglidar.wordpress.com/2010/12/06/dem-dsm-dtm ) роблять такий самий відмінність, що "DTM" - це більше, ніж загальний термін для "якоїсь поверхні в цифровій формі"
WolfOdrade

1
@WolfOdrade - це найкраща відповідь завдяки компоненту DTM.
Якщо ви не знаєте - просто ГІС

8

Не рідкість в LiDAR / лісовій літературі зустрічаються абревіатури DTM і DEM, які використовуються як синоніми.

Однак, за словами Берендта (2012; параграф 6 на сторінці 15), між ними існує різниця:

DTM : голоземне представлення з неправильними проміжками між точками (не растрові).

DEM : растрове представлення DTM.

Все ще згідно Берендта (2012; параграф 4, на сторінці 15):

DSM як растр. Це являє собою перше відлуння, яке отримує лазер для кожного відправленого лазерного імпульсу, і представляє вершини будівель, дерев та інших об'єктів або землю, якщо вони не порушуються.

І для завершення, CHM (модель висоти навісу) або nDSM (нормалізована модель цифрової поверхні) є DEM, віднімається від DSM, тобто CHM = DSM - DEM.


Довідка:

Берендт, Р. Вступ до LiDAR та лісового господарства, частина 1: потужний новий тривимірний інструмент для управління ресурсами. Джерело лісового господарства, с. 14-15, набір. 2012. посилання .


7

Цифрова модель поверхні (dsm) - модель, що відбиває поверхню, що відбиває спочатку, що містить піднесення особливостей природного рельєфу на додаток до рослинних та культурних особливостей, таких як будівлі та дороги.

цифрова модель рельєфу (dtm) - голоземна модель, яка містить висоту природних особливостей місцевості, таких як безплідні вершини хребта та долини річок. Підняття рослинності та культурних особливостей, таких як будівлі та дороги, видаляються цифровим шляхом.

Джерело : http://www.intermap.com/Portals/0/doc/Brochures/INTERMAP_Digital_Elevation_Models_English.pdf


4

На мій досвід, DEM посилається на растрову модель висоти, яка використовується в таких програмах, як ArcGIS ESRI. DTM - векторна модель висоти, що використовується такими програмами, як Autodesk CivilCad.


2
У цьому контексті растр та / або вектор є лише форматом зберігання чи способом подання, а не визначальною характеристикою. DEM може бути представлений у вигляді точок або трикутної неправильної мережі (TIN), а DTM - як безшовна растрова поверхня. Покірники: будь-ласка, знайдіть час, щоб визначити, чому ви вважаєте, що відповідь невідповідна, тому плакати мають можливість дізнатися, особливо коли вони тут нові.
matt wilkie

1
@Matt Я розгублений. Якщо відмінність DTM / DEM не ґрунтується на форматі, то вона повинна залежати від різниці в значенні між словами "рельєф місцевості" та "висота". На чому саме підкреслюється різниця, враховуючи, що обидві (мабуть) застосовуються до моделей «голої землі»?
whuber

2
@whuber Ми побудували для нашого регіону моделі підняття з використанням контурів, водотоків та інших допоміжних даних. Відповідно до визначень WolfOracle, цей продукт буде належним чином називатися DTM. Однак за 12 років з моменту створення ми згадували про це у публікаціях тощо як цифрову модель підняття, можливо, помилково. Він завжди поширюється у растровому форматі, але деякі перетворюють його на TIN тощо, щоб краще працювати у рідному середовищі. Загалом, я не знаю, що висота / відмінність місцевості справді корисна без попередньої дискусії з визначеннями.
matt wilkie

3
@Matt Дякую Здається, @WolfOdrade найкраще (і краще, ніж стаття у Вікіпедії) захопив відзнаку. Це також допомагає мені оцінити відповідь тут від @Chris, тому що зазвичай, коли ви чітко включаєте функції місцевості, ви можете найкраще це робити у векторному форматі. Якщо цей DTM згодом перетвориться на сітку, ми більше не маємо явного представлення річок, хребтів тощо. Таким чином, справді існує інтимна, хоча і дещо туманна, зв'язок між базовим форматом і тим, що є DEM або DTM.
whuber
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.