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DSM、DEM和DTM相同点以及不同

发布日期:2023-11-15 20:19 浏览量:1476

  数字高程模型(DEM),

  数字高程模型(Digital Elevation Model),是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟(即地形表面形态的数字化表达)。它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,是数字地面模型(Digital Terrain Model,简称DTM)的一个分支,其它各种地形特征值均可由此派生。

  值得注意的是,虽然通过DEM通常表现出的是地理空间的图像形态,实际上,它是一种数字阵列信息模型(x,y,z),描述地理空间中的地形高低起伏,通过表示模型和渲染后,成为人们看到的地形图。

  DEM有三种主要的表示模型:规则格网模型,等高线模型和不规则三角网

  由于DEM数据能够反映一定分辨率的局部地形特征,通过其可提取各种类型的地表形态信息,可用于绘制等高线、坡度图、坡向图、立体透视图、立体景观图,并应用于制作正射影像(DOM)、立体地形模型与地图修测。所以,广义的DEM还包括等高线、三角网等所有表达地面高程的数字表示。

  DEM的形态多种多样,并不一定是三维立体的,也可通过渲染颜色深浅,识别地形高低。

  大家也发现了,在解释DEM的同时,也出现了不少“亲戚”的身影,所以接下来请出的是DEM的长辈 —— 数字地面模型(DTM)。


  数字地面模型 (DTM)

  数字地面模型(Digital Terrain Model),是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一种模拟表示,或者说,DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。x、y表示该点的平面坐标,z值可以表示高程、坡度、温度等信息,当z表示高程时,就是数字高程模型,即DEM。地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

  在遥感应用中可作为分类的辅助数据。它还是的基础数据,可用于土地利用现状的分析、合理规划及洪水险情预报等。在军事上可用于导航及导弹制导、作战电子沙盘等。对DTM的研究包括DTM的精度问题、地形分类、数据采集、DTM的粗差探测、质量控制、数据压缩、DTM应用以及不规则三角网DTM的建立与应用等。

  可以看到,DTM是一个地理坐标+多属性数字模型,通过z值的多变,可以生成不同地面数字模型,认识DTM也有助于理解DEM

  不过,无论是DTM还是DEM,都专精于地面,在人类建筑和森林树木之类的地物面前还是力不从心,所以DEM又多了一个兄弟——数字地表模型(DSM)。

  数字地表模型(DSM)

  数字地表模型(Digital Surface Model)是包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的地面高程模型。和DEM相比,DEM只包含了地形的高程信息,并未包含其它地表信息,DSM是在DEM的基础上,进一步涵盖了除地面以外的其它地表信息的高程。在一些对建筑物高度有需求的领域有重要作用。

  DSM表达了真实地球表面的起伏情况,让DEM的世界多了建筑物和森林等地物的身影!它表现的信息量更大,除了自然地理空间信息,还可从中直接提取社会经济信息;是最真实地表达地面起伏情况,可广泛应用于各行各业。如在森林地区,可以用于检测森林的生长情况;在城区,DSM可以用于检查城市的发展情况;特别是众所周知的巡航导弹,它不仅需要数字地面模型,而更需要的是数字表面模型,这样才有可能使巡航导弹在低空飞行过程中,逢山让山,逢森林让森林。DSM和DTM之间的差异还可以提供非常有用的信息,例如,建筑物高度、植被冠层高度等。


  DSM关注的地表是包括了建筑、树木等地物的表面高度,而DEM和DTM关注的地面

  DSMDEM和DTM之间的关系

  这也造成了在实际使用这些术语时往往有很大差别。下面是它们在实际使用中表达的几种含义:

  第一种,将DEM作为DSM和DTM的通用术语,仅表示高度信息,没有较为明确的深入定义。此种含义在实际生产中使用最为广泛。大多数数据提供者(USGS、ERSDAC、Spot Image等) 使用术语 DEM 作为 DSM和DTM的通用术语,不进行区分。

  第二种,认为DEM和DTM含义相同。

  第三种,认为DEMDSM含义相同。

  第四种,将DEM定义为DTM的子集,他们认为DTM是在DEM(无植被、无建筑的裸地高度)基础之上增加了地面实测高程点和隔断线(河流、山脊线等)。

  第五种,将DTM定义为DEM的子集,因为他们认为DTM是从DEM(包含了树冠和建筑高度)修正之后得到的。

  总而言之,DTM和DSM的定义相对较为明确,而DEM的定义目前还没有定论,因此要结合具体的语境进行理解。


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