DEM、DSM 和 DTM 差异——GIS 中的高程模型一览

DSM、DEM、DTM 差异

说到高程,我们有三种不同的方法来模拟高程。例如,它包括:

  • DEM – 数字高程模型
  • DSM – 数字表面模型
  • DTM – 数字地形模型甚至
  • TIN – 三角形不规则网络

好吧,今天我们要澄清一下您对海拔高度的挫败感。让我们探讨一下这三种类型的 GIS 高程模型之间的区别。

什么是数字表面模型 (DSM)?

机载光探测和测距 (LiDAR)
机载光探测和测距

LiDAR 系统中,光脉冲传播到地面。当光脉冲从其目标反弹并返回到传感器时,它给出了到地球的范围(可变距离)。因此,该系统如何赢得其名称光检测和测距。

最后,LiDAR 提供了一个带有高程值的大量点云。但是高度可以来自建筑物的顶部、树冠、电力线和其他特征。 DSM 捕捉地球表面的自然和建筑特征

DSM 在电信、城市规划和航空的 3D 建模中很有用。因为物体从地球中挤出,这在这些例子中特别有用:

数字表面模型
数字表面模型 (DSM) – 挤压特征是树冠

跑道进近区侵占:在航空领域,DSM 可以确定进近区的跑道障碍物。

植被管理:沿着输电线路,DSM 可以看到植被侵蚀的位置和程度。

视野障碍:城市规划者使用 DSM 来检查拟建建筑将如何影响居民和企业的视野。

什么是数字高程模型 (DEM)?

数字高程模型是参考垂直基准的裸地栅格网格。当您过滤掉桥梁和道路等非地面点时,您将获得一个平滑的数字高程模型。 DEM 中不包含已建(电线、建筑物和塔)和自然(树木和其他类型的植被)。

数字高程模型 (DEM)
数字高程模型 (DEM)

当您从高程数据中删除植被和人造要素时,您会生成 DEM。裸地高程模型在水文、土壤和土地利用规划中特别有用

水文建模:水文学家使用 DEM 描绘流域,并计算流量累积和流向

地形稳定性:容易发生雪崩的地区是植被稀疏的高坡地区。这在规划高速公路或住宅区时很有用。

土壤测绘: DEM 协助测绘土壤,这是海拔(以及地质、时间和气候)的函数。

什么是数字地形模型 (DTM)?

当您参考USGS LiDAR 基本规范(第 28 页)时,数字地形模型 (DTM) 实际上有两个定义,具体取决于您居住的地方。

数字地形模型 (DTM)
数字地形模型 (DTM)
  • 在某些国家/地区,DTM 实际上是 DEM 的同义词。这意味着 DTM 只是表示参考公共垂直基准的裸露地球的高程表面。
  • 在美国和其他国家,DTM 的含义略有不同。 DTM 是由规则间隔的点和自然特征(例如山脊和隔断线)组成的矢量数据集。 DTM 通过包含裸露地形的线性特征来增强 DEM。

如上例所示,DTM 通常是通过摄影测量法创建的。例如,轮廓线是紫色的。 DTM 点是规则间隔的,并且描绘了裸地地形的形状。

在上图中,您可以看到 DTM 如何不连续并且它不是曲面模型。从这些规则间隔的等高线,您可以将 DTM 插入到 DEM 中。由于其 3D 断裂线和规则间隔的 3D 质量点,DTM 可以更好地表示独特的地形特征。

阅读更多: 免费的全球 DEM 数据源——数字高程模型

如何捕捉数字高程模型?

获取 DEM 表面的一些遥感方法是:

LiDAR 高植被
LiDAR 高植被

卫星干涉测量:诸如航天飞机雷达地形测量任务之类的合成孔径雷达使用同时捕获的天线的两个雷达图像来创建 DEM。

摄影测量:在航空摄影中,摄影测量使用来自至少两个不同有利位置的照片。与您的视觉工作方式类似,由于独立的有利位置,它能够获得深度和视角。

激光雷达:激光雷达利用光测量从地面反弹并返回传感器的反射光,以获得地球表面的高度。

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