Sự khác biệt giữa DEM, DSM và DTM?


100

Tôi đang liệt kê một số từ viết tắt được sử dụng trong công việc của chúng tôi và phải dừng lại để suy nghĩ xem nên liệt kê chúng cùng nhau hay riêng rẽ:

  • DEM: Mô hình độ cao số
  • DSM: Mô hình bề mặt kỹ thuật số
  • DTM: Mô hình địa hình kỹ thuật số

Trong một số vòng tròn chúng có vẻ đồng nghĩa, trong những vòng tròn khác chúng dường như có ý nghĩa riêng biệt.

Có một định nghĩa theo thỏa thuận cho mỗi cái cho phép chúng được phân biệt không?

Câu trả lời:


81

Theo kinh nghiệm của tôi, DEM hầu hết thời gian được sử dụng như một thuật ngữ chung cho DSM và DTM. Tôi nghĩ rằng hình ảnh này trên Wikipedia mô tả sự khác biệt giữa DSM và DTM:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

  • Bề mặt DSM = (trái đất) bao gồm các đối tượng trên đó
  • Bề mặt DTM = (trái đất) không có đối tượng

Một định nghĩa khác được tìm thấy trong [Li et al., MODERING TERRAIN KỸ THUẬT SỐ - Nguyên tắc và Phương pháp]:

DEM là tập hợp con của DTM và là thành phần cơ bản nhất của DTM.

Trong thực tế, các thuật ngữ này (DTM, DEM, DHM và DTEM) thường được coi là đồng nghĩa và thực sự điều này thường xảy ra. Nhưng đôi khi họ thực sự đề cập đến các sản phẩm khác nhau. Đó là, có thể có sự khác biệt nhỏ giữa các điều khoản này. Li (1990) đã thực hiện một phân tích so sánh về những khác biệt này như sau:

  1. Mặt đất : Bề mặt rắn chắc của trái đất; Một cơ sở vững chắc hoặc nền tảng vững chắc; Một bề mặt của trái đất "đáy biển"; Vân vân.
  2. Chiều cao : Đo lường từ cơ sở đến đỉnh điểm; Độ cao trên mặt đất hoặc mức độ được công nhận, đặc biệt là độ cao của biển; Khoảng cách hướng lên trên Vân vân.
  3. Độ cao : Độ cao trên một mức độ nhất định, đặc biệt là độ cao của biển; Chiều cao trên đường chân trời Vân vân.
  4. Địa hình : Đường của đất nước được coi là có liên quan đến các đặc điểm tự nhiên của nó, v.v. Một vùng đất, vùng, lãnh thổ, đất đai; Vân vân.

2
DEM không phải là tên chung cho DSM và DTM
WolfOdrade

1
Vâng, có rất nhiều định nghĩa khác nhau. Tôi đã thêm một cái khác cộng với nó là nguồn.
underdark

1
Tôi cũng nghĩ rằng DEM đã được sử dụng làm tên chung cho DSM / DTM. Vậy DEM là gì?
Simon

@Underdark Tôi thấy trích dẫn này rất khó hiểu, vì nó không tiết lộ sự khác biệt nào được dự định giữa "chiều cao", "độ cao" và "địa hình". (Thật vậy, mô tả về địa hình dường như ngụ ý rằng họ đang nói về dữ liệu LULC, không phải DEM hay DTM!) Bạn có một liên kết sẽ cung cấp ngữ cảnh đầy đủ hơn để hiểu điều này không?
whuber

4
@Underdark Tôi tìm thấy nó tại tehran.academia.edu/aliasgharheidari/Books/194823/ . Sự khác biệt cơ bản mà họ đưa ra giữa DEM và DTM là DTM "sẽ cố gắng kết hợp các đặc điểm địa hình cụ thể như sông, đường sườn núi, ..." Trong tất cả các câu trả lời cho đến nay, sự khác biệt này chỉ được đưa ra bởi @WolfODrade. Cụ thể, bài viết trên Wikipedia về DEM là vô dụng trong khía cạnh này.
whuber

34

Mô hình độ cao kỹ thuật số (DEM) là siêu mô hình của cả mô hình địa hình kỹ thuật số (DTM) và mô hình bề mặt kỹ thuật số (DSM). Viễn thám thường chụp chiều cao bề mặt, do đó, đỉnh của tán cây hoặc các tòa nhà được trả lại, không phải là độ cao mặt đất trống. Nếu dữ liệu này được sửa chữa để loại bỏ các yếu tố đùn lên trên độ cao địa hình, bạn sẽ để lại DTM.

Nhìn chung, hầu hết mọi người sử dụng DEM hoán đổi cho nhau với hai thuật ngữ còn lại, nhưng điều đó có thể quan trọng: Tôi đã từng xây dựng một mô hình thủy văn sử dụng dữ liệu SRTM ở Nam Mỹ trong địa hình khô cằn, nhưng vì độ cao tán dọc theo sông, nên sự thật vị trí sông trở thành điểm cao nhất trên địa hình, gây náo loạn.

Bài viết Wikipedia về các mô hình địa hình kỹ thuật số cũng bao gồm một số nền tảng hữu ích và các ví dụ bạn có thể thấy hữu ích.


1
Bài báo đó nói TIN là 3 chiều. Tôi luôn nghĩ rằng chúng là 2,5 chiều, có nghĩa là chúng không thể mô hình hóa chất rắn, chỉ bề mặt. Bạn có thể nói DEM nói chung là 2,5 chiều không?
Kirk Kuykendall

@Kirk vâng, tôi đồng ý - họ đề cập đến 'độ cao' thay đổi trên bề mặt nhưng không có hai phép đo ở cùng một cặp (x, y) (ví dụ: vách đá nhô ra là một vấn đề trong DEM). Trang Wikipedia và trang USGS mà các trang của nó không chính xác trong các tuyên bố của họ.
scw

31

Theo kinh nghiệm của tôi, một câu trả lời đầy đủ hơn cho câu hỏi này nằm ở việc xác định sự khác biệt giữa DEM, DTM và DSM. DTM KHÔNG phải là tên chung bao gồm cả DEM và DSM. Vì thế...

DEM là mô hình độ cao 'trần đất', không được sửa đổi từ nguồn dữ liệu ban đầu của nó (chẳng hạn như flipar, ifsar hoặc bề mặt quang điện ảnh tự động) được cho là không có thảm thực vật, tòa nhà và các vật thể 'không phải mặt đất' khác.

DSM là một mô hình độ cao bao gồm đỉnh của các tòa nhà, cây cối, đường dây điện và bất kỳ vật thể nào khác. Thông thường, điều này được xem như là một mô hình tán và chỉ "nhìn thấy" mặt đất nơi không có gì khác ở trên nó.

DTM thực sự là một DEM được tăng cường bởi các yếu tố như các điểm dừng và các quan sát khác với dữ liệu gốc để sửa cho các tạo phẩm được tạo ra bằng cách chỉ sử dụng dữ liệu gốc. Điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng các đường kẻ có nguồn gốc quang điện ảnh được đưa vào bề mặt DEM. Một ví dụ là làm phẳng hydro thường thấy trong các mô hình độ cao được thực hiện theo thông số kỹ thuật của Fema

Ngẫu nhiên, một DEM rẻ hơn nhiều để sản xuất DTM.


Chỉ cần chọn ngữ nghĩa, nhưng khi bạn nói "không sửa đổi từ nguồn dữ liệu ban đầu", điều đó không bao gồm việc lọc các trả về không căn cứ?
blah238

Chỉ trong những năm gần đây, dem có liên quan đến flipar. Các usss đã tạo ra dem trong nhiều năm.
Brad Nesom

Phải - đừng bận tâm điều đó, tôi đã nhìn nó từ quan điểm LiDAR.
blah238

1
Các chuyên gia trong lĩnh vực này ( bloglidar.wordpress.com/2010/12/06/dem-dsm-dtm ) tạo ra sự khác biệt giống như một 'DTM' hơn một thuật ngữ chung cho 'một loại bề mặt nào đó ở dạng kỹ thuật số'
WolfOdrade

1
@WolfOdrade đây là câu trả lời tốt nhất do thành phần DTM.
Nếu bạn không biết - chỉ cần GIS

8

Không có gì lạ khi tìm thấy trong tài liệu LiDAR / lâm nghiệp các từ viết tắt DTM và DEM được sử dụng làm từ đồng nghĩa.

Tuy nhiên, theo Behrendt (2012; đoạn 6 trên trang 15), có một sự khác biệt giữa chúng:

DTM : biểu diễn trái đất với khoảng cách không đều giữa các điểm (không raster).

DEM : đại diện raster có lưới của DTM.

Vẫn theo Beherendt (2012; đoạn 4, trên trang 15):

DSM như một raster. Điều này đại diện cho tiếng vang đầu tiên mà tia laser nhận được cho mỗi xung laser được gửi ra và đại diện cho đỉnh của các tòa nhà, cây cối và các vật thể khác, hoặc mặt đất, nếu không bị cản trở.

Và để hoàn thành, CHM (Mô hình chiều cao tán) hoặc nDSM (Mô hình bề mặt kỹ thuật số chuẩn hóa) là DEM được trừ khỏi DSM, tức là CHM = DSM - DEM.


Tài liệu tham khảo:

Behrendt, R. Giới thiệu về LiDAR và lâm nghiệp, phần 1: một công cụ 3D mới mạnh mẽ cho các nhà quản lý tài nguyên. Nguồn Lâm nghiệp, tr. 14-15, đặt. 2012. liên kết .


7

mô hình bề mặt kỹ thuật số (dsm) - mô hình bề mặt phản chiếu đầu tiên có chứa độ cao của các đặc điểm địa hình tự nhiên bên cạnh các đặc điểm thực vật và văn hóa như các tòa nhà và đường.

mô hình địa hình kỹ thuật số (dtm) - một mô hình trần trụ có chứa độ cao của các đặc điểm địa hình tự nhiên như đỉnh sườn núi cằn cỗi và thung lũng sông. Độ cao của thảm thực vật và các đặc điểm văn hóa, như các tòa nhà và đường, được loại bỏ bằng kỹ thuật số.

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


4

Theo kinh nghiệm của tôi, DEM đề cập đến một mô hình độ cao dựa trên raster được sử dụng trong các chương trình như ArcGIS của ESRI. DTM là mô hình độ cao dựa trên vectơ được sử dụng bởi các chương trình như Autodesk CivilCad.


2
Trong bối cảnh này raster và / hoặc vector chỉ là định dạng lưu trữ hoặc phương thức biểu diễn, không phải là một đặc tính xác định. Một DEM có thể được biểu diễn dưới dạng các điểm hoặc một mạng không đều hình tam giác (TIN) và DTM dưới dạng bề mặt raster liền mạch. Downvoters: vui lòng dành thời gian để nêu lý do tại sao bạn nghĩ rằng một câu trả lời là không phù hợp để người đăng có cơ hội tìm hiểu - đặc biệt là khi chúng mới ở đây.
matt wilkie

1
@Matt Tôi bối rối. Nếu sự phân biệt DTM / DEM không dựa trên định dạng, thì nó phải phụ thuộc vào sự khác biệt về ý nghĩa giữa các từ "địa hình" và "độ cao". Chính xác thì sự khác biệt nào đang được nhấn mạnh, cho rằng cả hai (dường như) áp dụng cho các mô hình "đất trần"?
whuber

2
@whuber Chúng tôi xây dựng các mô hình độ cao bắt buộc thoát nước cho khu vực của chúng tôi từ các đường viền, dòng nước và dữ liệu phụ trợ khác. Theo định nghĩa của WolfOracle, sản phẩm này sẽ được gọi đúng là DTM. Tuy nhiên, trong 12 năm kể từ khi tạo ra, chúng tôi đã đề cập đến nó trong các ấn phẩm, v.v. như là một Mô hình Độ cao Số, có lẽ là do lỗi. Nó luôn được phân phối ở định dạng raster nhưng một số đã chuyển đổi nó thành TIN, vv để hoạt động tốt hơn trong môi trường tự nhiên của họ. Trong sử dụng chung, tôi không biết rằng sự phân biệt độ cao / địa hình thực sự hữu ích mà không cần mở đầu cuộc thảo luận với các định nghĩa.
matt wilkie

3
@Matt Cảm ơn bạn. Có vẻ như @WolfOdrade đã nắm bắt được sự khác biệt tốt nhất (và tốt hơn cả bài viết trên Wikipedia). Điều này cũng giúp tôi đánh giá cao câu trả lời ở đây của @Chris, vì thông thường, khi bạn kết hợp rõ ràng các tính năng địa hình, bạn có thể làm điều đó tốt nhất với định dạng vectơ. Nếu DTM sau đó được chuyển đổi thành lưới, chúng ta không còn thể hiện rõ ràng các dòng sông, rặng núi, v.v. Vì vậy, dường như thực sự có một mối quan hệ mật thiết, nếu hơi mơ hồ, giữa định dạng cơ bản và là một DEM hoặc DTM.
whuber
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.