ความแตกต่างระหว่าง DEM, DSM และ DTM หรือไม่


100

ฉันกำลังแสดงรายการคำย่อที่ใช้ในงานของเราและต้องหยุดคิดว่าจะรวมรายการเหล่านี้เข้าด้วยกันหรือแยกกัน:

  • DEM: โมเดลการยกระดับแบบดิจิทัล
  • DSM: รุ่นผิวดิจิตอล
  • DTM: โมเดลภูมิประเทศดิจิทัล

ในบางวงการดูเหมือนว่าพวกเขามีความหมายเหมือนกัน แต่บางคนก็มีความหมายที่แตกต่างกัน

มีคำนิยามที่ตกลงกันไว้สำหรับแต่ละข้อที่ทำให้สามารถแยกแยะได้หรือไม่?

คำตอบ:


81

จากประสบการณ์ของฉัน DEM ใช้เวลาส่วนใหญ่เป็นคำทั่วไปสำหรับ DSMs และ DTM ฉันคิดว่าภาพนี้ใน Wikipedia แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างระหว่าง DSM และ DTM อย่างดี:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

  • พื้นผิว DSM = (โลก) รวมถึงวัตถุต่างๆ
  • พื้นผิว DTM = (โลก) โดยไม่มีวัตถุใด ๆ

พบคำจำกัดความที่แตกต่างกันใน [Li et al., การจำลองแบบดิจิตอลเทอร์ราริน - หลักการและระเบียบวิธี]:

DEM เป็นชุดย่อยของ DTM และส่วนประกอบพื้นฐานที่สุดของ DTM

ในทางปฏิบัติคำเหล่านี้ (DTM, DEM, DHM และ DTEM) มักถูกสันนิษฐานว่าเป็นคำพ้องความหมายและมักจะเป็นเช่นนี้ แต่บางครั้งพวกเขาก็อ้างถึงผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน นั่นคืออาจมีความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างข้อกำหนดเหล่านี้ หลี่ (1990) ได้ทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบความแตกต่างดังต่อไปนี้:

  1. พื้นดิน :“ พื้นผิวที่มั่นคงของโลก”; “ ฐานหรือรากฐานที่มั่นคง”; “ พื้นผิวโลก”; “ ก้นทะเล”; เป็นต้น
  2. ความสูง :“ การวัดจากฐานถึงด้านบน”; “ ระดับความสูงเหนือพื้นดินหรือระดับที่ยอมรับโดยเฉพาะอย่างยิ่งในท้องทะเล”; “ ระยะทางขึ้นไป”; เป็นต้น
  3. ระดับความสูง :“ ความสูงเหนือระดับที่กำหนดโดยเฉพาะอย่างยิ่งทะเล”; “ ความสูงเหนือขอบฟ้า”; เป็นต้น
  4. ภูมิประเทศ :“ ผืนแผ่นดินของประเทศที่พิจารณาด้วยคุณสมบัติธรรมชาติ ฯลฯ ”; “ ขอบเขตของพื้นดินภูมิภาคเขตแดน”; เป็นต้น

2
DEM ไม่ใช่ชื่อสามัญสำหรับ DSM และ DTM
WolfOdrade

1
ใช่มีคำจำกัดความต่าง ๆ มากมาย ฉันได้เพิ่มอันที่แตกต่างกันบวกกับที่มาของมัน
underdark

1
ฉันยังคิดว่า DEM นั้นถูกใช้เป็นชื่อสามัญสำหรับ DSM / DTM DEM คืออะไรแล้ว
Simon

@ Underdark ฉันพบว่าคำพูดนี้ทำให้เกิดความสับสนอย่างลึกซึ้งเพราะมันไม่ได้เปิดเผยความแตกต่างระหว่าง "ความสูง" "ระดับความสูง" และ "ภูมิประเทศ" (แน่นอนรายละเอียดของภูมิประเทศดูเหมือนว่าพวกเขากำลังพูดถึงข้อมูล LULC ไม่ใช่ DEMs หรือ DTM!) คุณมีลิงก์ที่จะให้บริบทที่เข้าใจได้ง่ายขึ้นหรือไม่
whuber

4
@Underdark ผมพบว่ามันที่tehran.academia.edu/aliasgharheidari/Books/194823/... ความแตกต่างพื้นฐานที่พวกเขาทำระหว่าง DEM และ DTM คือ DTM "จะพยายามรวมคุณสมบัติภูมิประเทศเฉพาะเช่นแม่น้ำ, แนวสันเขา, ... " จากคำตอบทั้งหมดจนถึงตอนนี้ความแตกต่างนี้ชัดเจนโดย @WolfODrade เท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งบทความ Wikipedia เกี่ยวกับ DEMs ไม่มีประโยชน์ในแง่นี้
whuber

34

แบบจำลองการยกระดับแบบดิจิทัล (DEM) เป็นชุดของทั้งโมเดลภูมิประเทศแบบดิจิทัล (DTM) และแบบจำลองพื้นผิวแบบดิจิทัล (DSM) การรับรู้จากระยะไกลโดยทั่วไปจะจับความสูงของพื้นผิวดังนั้นด้านบนของหลังคาต้นไม้หรืออาคารจะถูกส่งคืนไม่ใช่ระดับพื้นดินที่เปลือยเปล่า หากข้อมูลนี้ได้รับการแก้ไขเพื่อลบองค์ประกอบที่ขับไล่เหนือความสูงของภูมิประเทศคุณจะเหลือ DTM

โดยทั่วไปแล้วคนส่วนใหญ่ใช้ DEM สลับกันได้กับอีกสองคำ แต่มันอาจเป็นเรื่องสำคัญ: ฉันเคยสร้างแบบจำลองอุทกวิทยาโดยใช้ข้อมูล SRTM ในอเมริกาใต้ในภูมิประเทศที่แห้งแล้งมาก แต่เนื่องจากความสูงของกระแสน้ำในแม่น้ำ ที่ตั้งของแม่น้ำกลายเป็นจุดที่สูงที่สุดในภูมิประเทศทำให้เกิดเสียงอึกทึก

บทความ Wikipedia เกี่ยวกับแบบจำลองภูมิประเทศดิจิตอลยังมีพื้นหลังและตัวอย่างที่มีประโยชน์ซึ่งคุณอาจพบว่ามีประโยชน์


1
บทความนั้นบอกว่า TINs เป็น 3 มิติ ฉันมักจะคิดว่ามันมีขนาด 2.5 มิติซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่สามารถสร้างแบบจำลองที่เป็นของแข็งได้เพียงพื้นผิวเท่านั้น คุณจะบอกว่า DEM โดยทั่วไปคือ 2.5 มิติหรือไม่
Kirk Kuykendall

@ Kirk ใช่ฉันเห็นด้วย - พวกเขาอ้างถึง 'ระดับความสูง' ซึ่งแตกต่างกันไปตามพื้นผิว แต่ไม่มีการวัดสองแบบที่คู่เดียวกัน (x, y) (เช่นหน้าผาที่ยื่นออกมาเป็นปัญหาใน DEM) หน้า Wikipedia และหน้า USGS ที่ไซต์นั้นไม่ถูกต้องในคำแถลง
scw

31

จากประสบการณ์ของฉันคำตอบที่สมบูรณ์กว่าสำหรับคำถามนี้คือการกำหนดความแตกต่างระหว่าง DEM, DTM และ DSM DTM ไม่ใช่ชื่อสามัญที่ครอบคลุมทั้ง DEM และ DSM ดังนั้น...

DEM เป็นแบบจำลองระดับความสูงของ 'ดินเปลือย' ซึ่งไม่ได้แก้ไขจากแหล่งข้อมูลดั้งเดิม (เช่น lidar, ifsar หรือพื้นผิว photogrammetric ที่มีอัตโตคอร์ริโอสัมพันธ์กัน) ซึ่งเป็นอิสระจากพืชอาคารและวัตถุอื่น ๆ ที่ไม่ใช่พื้นดิน

DSM เป็นแบบจำลองระดับความสูงที่รวมยอดของอาคารต้นไม้สายไฟฟ้าและวัตถุอื่น ๆ โดยทั่วไปสิ่งนี้ถูกมองว่าเป็นแบบจำลองทรงพุ่มและมีเพียง 'เห็น' พื้นดินที่ไม่มีสิ่งใดเหลือเฟือ

DTM เป็น DEM ที่มีประสิทธิภาพซึ่งได้รับการเพิ่มเติมโดยองค์ประกอบต่างๆเช่น breaklines และการสังเกตอื่น ๆนอกเหนือจากข้อมูลดั้งเดิมเพื่อแก้ไขสิ่งประดิษฐ์ที่ผลิตโดยใช้ข้อมูลต้นฉบับเท่านั้น สิ่งนี้มักจะทำโดยใช้ linework ที่ได้มาจากการทำ photogrammetrically ที่ถูกนำเข้าสู่พื้นผิว DEM ตัวอย่างคือการทำให้แบนราบที่พบเห็นได้ทั่วไปในแบบจำลองระดับความสูงที่ทำตามข้อกำหนด FEMA

อนึ่ง DEM นั้นถูกกว่ามากในการผลิต DTM


เพียงแค่หมายถึงพิถีพิถัน แต่เมื่อคุณพูดว่า "ไม่ได้แก้ไขจากแหล่งข้อมูลเดิม" นั่นไม่รวมการกรองการส่งคืนที่ไม่ใช่ภาคพื้นดินหรือไม่?
blah238

ในไม่กี่ปีที่ผ่านมา dem ได้เกี่ยวข้องกับ lidar usgs สร้าง dem มาหลายปีแล้ว
Brad Nesom

ถูก - ไม่เป็นไรเลยฉันมองจากมุมมองของ LiDAR
blah238

1
ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ ( bloglidar.wordpress.com/2010/12/06/dem-dsm-dtm ) สร้างความแตกต่างเช่นเดียวกับ 'DTM' มากกว่าคำทั่วไปสำหรับ 'พื้นผิวบางส่วนในรูปแบบดิจิตอล'
WolfOdrade

1
@ WolfOdrade นี่เป็นคำตอบที่ดีที่สุดเนื่องจากส่วนประกอบ DTM
หากคุณไม่ทราบ - เพียงแค่ GIS

8

ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะพบในวรรณกรรม LiDAR / ป่าไม้ตัวย่อ DTM และ DEM ที่ใช้เป็นคำพ้องความหมาย

อย่างไรก็ตามตาม Behrendt (2012; วรรค 6 ในหน้า 15) มีความแตกต่างระหว่างพวกเขา:

DTM : การแสดงพื้นดินเปล่าที่มีช่องว่างระหว่างจุดผิดปกติ (ไม่ใช่แรสเตอร์)

DEM : การแทน raster แบบ gridded ของ DTM

ยังเป็นไปตาม Beherendt (2012; วรรค 4, ในหน้า 15):

DSMเป็นแรสเตอร์ สิ่งนี้แสดงถึงเสียงสะท้อนแรกที่เลเซอร์ได้รับสำหรับเลเซอร์พัลส์แต่ละอันที่ส่งออกมาและแสดงถึงยอดของอาคารต้นไม้และวัตถุอื่น ๆ หรือพื้นดินหากไม่มีสิ่งกีดขวาง

และในการทำให้เสร็จสมบูรณ์CHM (Canopy Height Model) หรือ nDSM (Normal Surface Model) คือ DEM ที่หักออกจาก DSM เช่น CHM = DSM - DEM


อ้างอิง:

Behrendt, R. รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ LiDAR และการป่าไม้ตอนที่ 1: เครื่องมือ 3 มิติใหม่ที่ทรงพลังสำหรับผู้จัดการทรัพยากร ที่มาของป่าไม้ 14-15, ชุด 2012 การเชื่อมโยง


7

แบบจำลองพื้นผิวดิจิตอล (dsm) - โมเดลพื้นผิวที่สะท้อนแสงครั้งแรกที่มีการยกระดับคุณสมบัติภูมิประเทศตามธรรมชาตินอกเหนือไปจากพืชพรรณและคุณลักษณะทางวัฒนธรรมเช่นอาคารและถนน

แบบจำลองภูมิประเทศแบบดิจิทัล (dtm) - แบบจำลองดินเปล่าที่มีการยกระดับของคุณสมบัติภูมิประเทศตามธรรมชาติเช่นยอดสันเขาที่แห้งแล้งและหุบเขาแม่น้ำ ระดับความสูงของพืชพรรณและคุณลักษณะทางวัฒนธรรมเช่นอาคารและถนนจะถูกลบออกแบบดิจิทัล

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


4

จากประสบการณ์ของฉัน DEM หมายถึงโมเดลการยกระดับแบบแรสเตอร์ที่ใช้ในโปรแกรมเช่น ArcGIS ของ ESRI DTM เป็นรูปแบบการยกระดับเวกเตอร์ตามที่ใช้โดยโปรแกรมเช่น Autodesk CivilCad


2
ในบริบทนี้แรสเตอร์และ / หรือเวกเตอร์เป็นเพียงรูปแบบการจัดเก็บหรือวิธีการแสดงไม่ใช่ลักษณะที่กำหนด DEM สามารถแสดงเป็นจุดหรือเครือข่ายสามเหลี่ยมที่ไม่สม่ำเสมอ (TIN) และ DTM เป็นพื้นผิวแรสเตอร์ที่ไร้รอยต่อ Downvoters: โปรดสละเวลาในการระบุสาเหตุที่คุณคิดว่าคำตอบนั้นไม่เหมาะสมดังนั้นผู้โพสต์จึงมีโอกาสเรียนรู้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกเขายังใหม่ที่นี่
matt wilkie

1
@ Matt ฉันสับสน หากความแตกต่างของ DTM / DEM ไม่ได้ขึ้นอยู่กับรูปแบบก็จะต้องขึ้นอยู่กับความแตกต่างในความหมายระหว่างคำว่า "ภูมิประเทศ" และ "ระดับความสูง" ความแตกต่างอะไรบ้างที่ถูกเน้นย้ำเพราะทั้งคู่ (เห็นได้ชัด) นำไปใช้กับแบบจำลอง "ดินเปลือย"?
whuber

2
@whuber เราได้สร้างแบบจำลองการยกระดับการระบายน้ำสำหรับภูมิภาคของเราจากรูปทรงทางน้ำและข้อมูลเสริมอื่น ๆ ตามคำจำกัดความของ WolfOracle ผลิตภัณฑ์นี้จะเรียกว่า DTM อย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตามในช่วง 12 ปีที่สร้างเราได้อ้างถึงมันในสิ่งพิมพ์และอื่น ๆ ในรูปแบบการยกระดับดิจิตอลซึ่งอาจมีข้อผิดพลาด มันถูกแจกจ่ายในรูปแบบแรสเตอร์เสมอ แต่บางส่วนได้แปลงเป็น TIN และอื่น ๆ เพื่อให้ทำงานได้ดีขึ้นในสภาพแวดล้อมดั้งเดิม ในการใช้งานทั่วไปฉันไม่ทราบว่าความแตกต่างของระดับความสูง / ภูมิประเทศนั้นมีประโยชน์อย่างแท้จริงโดยไม่ต้องมีการอภิปรายล่วงหน้าด้วยคำจำกัดความ
matt wilkie

3
@Matt ขอบคุณ ดูเหมือนว่า @ Wolfolfdrade ได้จับความแตกต่างที่ดีที่สุด (และดีกว่าบทความ Wikipedia) สิ่งนี้ยังช่วยฉันขอบคุณคำตอบที่นี่โดย @Chris เพราะโดยทั่วไปเมื่อคุณรวมคุณสมบัติภูมิประเทศไว้อย่างชัดเจนคุณสามารถทำได้ด้วยรูปแบบเวกเตอร์ หาก DTM ในภายหลังว่าได้รับการแปลงตารางเราไม่ได้มีความชัดเจนเป็นตัวแทนของแม่น้ำสันเขาและอื่น ๆ ดังนั้นจึงดูเหมือนว่าจะมีความสนิทสนมกันถ้าเป็นแบบคลุมเครือความสัมพันธ์ระหว่างรูปแบบพื้นฐานและเป็น DEM หรือ DTM
whuber
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.