Различия между DEM, DSM и DTM?

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?

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:

• 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.

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.

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.

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 .}

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

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.