Différences entre DEM, DSM et DTM?

J'énumère quelques-uns des acronymes utilisés dans notre travail et j'ai dû arrêter de réfléchir à l'opportunité de les énumérer ensemble ou séparément:

• DEM: modèle numérique d'élévation
• DSM: Modèle de surface numérique
• DTM: Modèle de terrain numérique

Dans certains milieux, ils semblent synonymes, dans d'autres, ils semblent avoir des significations distinctes.

Existe-t-il une définition convenue pour chacun permettant de les distinguer?

D'après mon expérience, DEM est la plupart du temps utilisé comme terme générique pour les DSM et les DTM. Je pense que cette image sur Wikipedia montre bien les différences entre les DSM et les DTM:

• DSM = surface (de la terre) incluant les objets dessus
• DTM = surface (de la terre) sans aucun objet

Une définition différente se trouve dans [Li et al., DIGITAL TERRAIN MODELING - Principles and Methodology]:

DEM est un sous-ensemble de DTM et la composante la plus fondamentale de DTM.

En pratique, ces termes (DTM, DEM, DHM et DTEM) sont souvent considérés comme synonymes et c'est d'ailleurs souvent le cas. Mais parfois, ils se réfèrent à des produits différents. Autrement dit, il peut y avoir de légères différences entre ces termes. Li (1990) a procédé à une analyse comparative de ces différences:

1. Terre : “la surface solide de la terre”; «Une base solide ou une fondation»; “Une surface de la terre”; "fond de la mer"; etc.
2. Hauteur : «mesure de la base au sommet»; "Élévation au-dessus du sol ou niveau reconnu, en particulier celui de la mer"; «Distance vers le haut»; etc.
3. Altitude : «hauteur au-dessus d’un niveau donné, en particulier de la mer»; «Hauteur au-dessus de l'horizon»; etc.
4. Terrain : «étendue de pays considérée avec ses caractéristiques naturelles, etc.»; «Une étendue de terrain, une région, un territoire»; etc.

Les modèles numériques d'élévation (DEM) sont un sur-ensemble des modèles de terrain numériques (DTM) et des modèles de surface numériques (DSM). La télédétection saisit généralement la hauteur de la surface. Le sommet de la canopée ou des bâtiments est ainsi restitué, et non l’élévation du sol. Si ces données sont corrigées pour supprimer les éléments qui extrudent au-dessus de la hauteur du terrain, vous vous retrouvez avec un DTM.

En général, la plupart des gens utilisent DEM de manière interchangeable avec les deux autres termes, mais cela peut compter: j’ai construit un modèle hydrologique à partir de données SRTM en Amérique du Sud sur un terrain aride très plat, mais en raison de la hauteur du couvert le long de la rivière, le vrai l'emplacement de la rivière est devenu le point culminant du terrain, provoquant un chahut.

L'article de Wikipedia sur les modèles de terrain numériques comprend également des informations de base utiles et des exemples qui pourraient vous être utiles.

D'après mon expérience, une réponse plus complète à cette question consiste à définir la différence entre un DEM, un DTM et un DSM. Un DTM n'est PAS un nom générique couvrant à la fois les DEM et les DSM. Alors...

Un MNT est un modèle d'élévation «terre nue», non modifié par rapport à sa source de données d'origine (telle que lidar, ifsar ou une surface photogrammétrique autocorrélée) censé être exempt de végétation, de bâtiments et d'autres objets «non moulus».

Un DSM est un modèle d'altitude qui comprend le sommet des bâtiments, des arbres, des lignes électriques et de tout autre objet. Généralement, ceci est considéré comme un modèle de couvert forestier et ne «voit» qu'un terrain où rien ne se superpose.

Un DTM est en réalité un DEM qui a été complété par des éléments tels que des lignes de fracture et des observations autres que les données d'origine pour corriger les artefacts produits en utilisant uniquement les données d'origine. Cela se fait souvent en utilisant des lignes linéaires dérivées de la photogrammétrie introduites dans une surface de DEM. Un exemple est l'hydro-aplatissement fréquemment observé dans les modèles d'élévation réalisés selon les spécifications FEMA.

Incidemment, un DEM est beaucoup moins cher pour produire un DTM.

Il n'est pas rare de trouver dans la littérature LiDAR / foresterie les acronymes DTM et DEM utilisés comme synonymes.

Toutefois, selon Behrendt (2012; paragraphe 6, page 15), il existe une différence entre eux:

DTM : représentation de la terre nue avec des espaces irréguliers entre les points (non raster).

DEM : représentation en grille du DTM en grille.

Toujours selon Beherendt (2012; paragraphe 4, page 15):

DSM en tant que raster. Cela représente le premier écho reçu par le laser pour chaque impulsion laser émise et représente le sommet des bâtiments, des arbres et d’autres objets, ou le sol, si elle est dégagée.

Et pour compléter, un modèle CHM (modèle de hauteur du couvert) ou nDSM (modèle de surface numérique normalisé) est le modèle DEM soustrait du modèle DSM, c.-à-d. CHM = DSM - DEM.

_Référence:

_{Behrendt, R. Introduction à LiDAR et à la foresterie, partie 1: un nouvel outil 3D puissant pour les gestionnaires de ressources. La source forestière, p. 14-15, ensemble. 2012. lien .}

modèle numérique de surface (dsm) - modèle de surface à réflexion initiale contenant les élévations des caractéristiques du terrain naturel en plus de la végétation et des caractéristiques culturelles telles que les bâtiments et les routes.

modèle numérique de terrain (dtm) - modèle terrestre nu contenant les élévations des caractéristiques naturelles du terrain, telles que les crêtes dénudées et les vallées fluviales. Les élévations de la végétation et les caractéristiques culturelles, telles que les bâtiments et les routes, sont supprimées numériquement.

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

D'après mon expérience, un DEM fait référence à un modèle d'altitude basé sur le raster utilisé dans des programmes tels que ArcGIS d'ESRI. Un DTM est un modèle d'élévation basé sur un vecteur utilisé par des programmes tels qu'Autodesk CivilCad.