Различия между DEM, DSM и DTM?


100

Я перечисляю некоторые из сокращений, используемых в нашей работе, и мне пришлось остановиться, чтобы подумать, стоит ли перечислять их вместе или по отдельности:

  • DEM: цифровая модель рельефа
  • DSM: цифровая модель поверхности
  • DTM: цифровая модель местности

В некоторых кругах они кажутся синонимами, в других они, кажется, имеют разные значения.

Существует ли согласованное определение для каждого, которое позволяет их различать?

Ответы:


81

По моему опыту, DEM большую часть времени используется как общий термин для DSM и DTM. Я думаю, что это изображение в Википедии хорошо отражает различия между DSM и DTM:

введите описание изображения здесь

  • DSM = (земля) поверхность, включая объекты на ней
  • DTM = (земля) поверхность без каких-либо объектов

Другое определение можно найти в [Li et al., DIGITAL TERRAIN MODELING - Принципы и методология]:

DEM является подмножеством DTM и наиболее фундаментальным компонентом DTM.

На практике эти термины (DTM, DEM, DHM и DTEM) часто предполагаются как синонимы, и это действительно так. Но иногда они на самом деле относятся к разным продуктам. То есть между этими терминами могут быть небольшие различия. Ли (1990) провел сравнительный анализ этих различий следующим образом:

  1. Земля : «твердая поверхность земли»; «Твердая основа или фундамент»; «Поверхность земли»; "дно моря"; и т.п.
  2. Высота : «измерение от основания до вершины»; «Высота над уровнем земли или признанный уровень, особенно над уровнем моря»; «Расстояние вверх»; и т.п.
  3. Высота : «высота над данным уровнем, особенно над уровнем моря»; «Высота над горизонтом»; и т.п.
  4. Местность : «территория страны, рассматриваемая с учетом ее природных особенностей и т. Д.»; «Протяженность земли, региона, территории»; и т.п.

2
DEM не является общим именем для DSM и DTM
WolfOdrade

1
Да, существует множество разных определений. Я добавил другой плюс его источник.
Подземье

1
Я также подумал, что DEM использовалось как общее имя для DSM / DTM. Что тогда DEM?
Саймон

@ Underdark Я нахожу эту цитату глубоко запутывающей, потому что она не раскрывает, какие различия подразумеваются между «высотой», «высотой» и «местностью». (Действительно, описание ландшафта, по-видимому, подразумевает, что они говорят о данных LULC, а не о ЦМР или ЦМР!) Есть ли у вас ссылка, которая предоставила бы более полный контекст для понимания этого?
whuber

4
@ Underderark Я нашел его на tehran.academia.edu/aliasgharheidari/Books/194823/… . Принципиальное различие, которое они проводят между DEM и DTM, состоит в том, что DTM «будет пытаться включить определенные особенности ландшафта, такие как реки, линии хребтов, ...». Из всех ответов, которые пока что есть, это различие ясно выявлено только @WolfODrade. В частности, статья в Википедии о ЦМР бесполезна в этом отношении.
whuber

34

Цифровые модели рельефа (DEM) представляют собой расширенный набор цифровых моделей местности (DTM) и цифровых моделей поверхности (DSM). Дистанционное зондирование обычно фиксирует высоту поверхности, поэтому возвращается верхняя часть навеса дерева или зданий, а не возвышение над землей. Если эти данные исправлены, чтобы удалить элементы, которые выдавливаются выше высоты местности, у вас остается DTM.

В целом, большинство людей используют DEM взаимозаменяемо с двумя другими терминами, но это может иметь значение: однажды я построил гидрологическую модель, используя данные SRTM в Южной Америке в очень плоской засушливой местности, но из-за высоты купола вдоль самой реки, истинная Расположение реки стало самой высокой точкой на местности, вызвав шум.

Статья Википедии о цифровых моделях рельефа также содержит полезную информацию и примеры, которые могут оказаться полезными.


1
В этой статье говорится, что ИНН 3-мерные. Я всегда думал, что они были 2,5-мерными, то есть они не могут моделировать тела, только поверхности. Вы бы сказали, что матрицы высот в целом имеют размерность 2,5?
Кирк Куйкендалл

@ Кирк, да, я согласен - они относятся к «высоте», которая изменяется по поверхности, но не имеет двух измерений на одной и той же (x, y) паре (например, выступ в скале является проблемой в ЦМР). Страница Википедии и страница USGS, на которых она размещена, неточны в своих заявлениях.
scw

31

По моему опыту, более полный ответ на этот вопрос заключается в определении разницы между DEM, DTM и DSM. DTM НЕ является общим именем, охватывающим как DEM, так и DSM. Так...

ЦМР - это модель рельефа «голой земли», не измененная из исходного источника данных (такого как лидар, ифсар или автокоррелированная фотограмметрическая поверхность), которая предположительно не содержит растительности, зданий и других «не заземленных» объектов.

DSM - это модель рельефа, которая включает в себя вершины зданий, деревья, линии электропередач и любые другие объекты. Обычно это рассматривается как модель навеса, и она «видит» только там, где нет ничего сверх нее.

DTM - это фактически DEM, которая была дополнена такими элементами, как линии разрыва и наблюдения, отличные от исходных данных, для исправления артефактов, созданных с использованием только исходных данных. Это часто делается с использованием фотограмметрически полученной линии, введенной в поверхность матрицы высот. Примером может служить гидроспрямление, обычно наблюдаемое в моделях рельефа, выполненных по спецификациям FEMA

Между прочим, DEM намного дешевле для производства DTM.


Просто придирчивая семантика, но когда вы говорите «неизмененный из исходного источника данных», разве это не включает в себя фильтрацию неосновных возвратов?
blah238

Только в последние годы дем был связан с лидаром. Usgs создавал dem уже много лет.
Брэд Несом

Правильно - не берите в голову, я смотрел на это с точки зрения LiDAR.
blah238

1
Эксперты в этой области ( bloglidar.wordpress.com/2010/12/06/dem-dsm-dtm ) делают то же самое различие, что «DTM» - это больше, чем общий термин для «некоторой поверхности в цифровой форме».
WolfOdrade

1
@WolfOdrade это лучший ответ благодаря компоненту DTM.
Если вы не знаете, - просто ГИС

8

В литературе, посвященной LiDAR / лесному хозяйству, нередко встречаются сокращения DTM и DEM, используемые в качестве синонимов.

Однако, согласно Behrendt (2012; параграф 6 на странице 15), между ними есть разница:

DTM : простое представление с нерегулярными промежутками между точками (не растровое).

DEM : сеточное растровое представление DTM.

Тем не менее, согласно Beherendt (2012; параграф 4, на странице 15):

DSM как растр. Это представляет первое эхо-сигнал, получаемый лазером для каждого отправленного лазерного импульса, и представляет вершины зданий, деревьев и других объектов или землю, если они ничем не ограничены.

И чтобы завершить, CHM (модель высоты купола) или nDSM (нормализованная цифровая модель поверхности) - это DEM, вычтенная из DSM, то есть CHM = DSM - DEM.


Ссылка:

Берендт Р. Введение в LiDAR и лесное хозяйство, часть 1: новый мощный 3D-инструмент для менеджеров ресурсов. Лесной источник, с. 14-15, комплект. 2012. ссылка .


7

цифровая модель поверхности (dsm) - модель с первой отражающей поверхностью, которая содержит возвышения естественного рельефа местности в дополнение к растительности и культурным особенностям, таким как здания и дороги.

цифровая модель местности (dtm) - модель с голой землей, которая содержит возвышения естественных особенностей местности, таких как вершины бесплодного гребня и речные долины. Высота растительности и культурные особенности, такие как здания и дороги, удаляются в цифровом виде.

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


4

По моему опыту, DEM относится к растровой модели рельефа, используемой в таких программах, как ESRI ArcGIS. DTM - это векторная модель рельефа, используемая такими программами, как Autodesk CivilCad.


2
В этом контексте растр и / или вектор являются просто форматом хранения или способом представления, а не определяющей характеристикой. ЦМР может быть представлена ​​в виде точек или треугольной нерегулярной сети (TIN), а ЦМР - в виде бесшовной растровой поверхности. Downvoters: пожалуйста, найдите время, чтобы заявить, почему вы считаете ответ неуместным, чтобы у плакатов была возможность учиться - особенно когда они здесь новые.
Мэтт Вилки

1
@ Мэтт, я в замешательстве. Если различие DTM / DEM не основано на формате, то оно должно зависеть от разницы в значении между словами «местность» и «высота». Какое различие подчеркивается, учитывая, что оба (по-видимому) применимы к «голым» моделям?
whuber

2
@whuber Мы построили модели рельефа для нашего региона по контурам, водотокам и другим вспомогательным данным. Следуя определениям WolfOracle, этот продукт будет называться DTM. Однако за 12 лет с момента создания мы упоминали это в публикациях и т. Д. Как цифровую модель рельефа, возможно, по ошибке. Он всегда распространялся в растровом формате, но некоторые преобразовали его в TIN и т. Д., Чтобы лучше работать в их родной среде. В общем, я не знаю, что различие по высоте / рельефу действительно полезно без предварительного согласования с определениями.
Мэтт Уилки

3
@Matt Спасибо. Похоже, @WolfOdrade лучше всего отразил это различие (и лучше, чем статья в Википедии). Это также помогает мне оценить ответ здесь @Chris, потому что, как правило, когда вы явно включаете функции ландшафта, вы можете лучше всего сделать это с векторным форматом. Если этот DTM позже будет преобразован в сетку, у нас больше не будет явного представления рек, гребней и так далее. Так что, похоже, действительно существует тесная, хотя и несколько туманная, связь между базовым форматом и DEM или DTM.
whuber
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.