Diferencias de DSM, DEM, DTM

Como seguro ya sabrás, a la hora de hablar de modelos de elevación existen distintos tipos de modelos o diferentes maneras de modelar la elevación. Por ejemplo, hay modelos de elevación digital (DEM), modelos de superficie digital (DSM), modelos de terreno digital (DTM) e incluso redes irregulares triangulares (TIN).

En este artículo vamos a profundizar un poco sobre como son estos modelos y conocer las diferencias entre estos tres tipos de modelos de elevación que podemos encontrar a la hora de realizar un proyecto SIG.

Modelos de superficie digital (DSM)

 

Sensor LiDAR acoplado a un Drone

LIDAR es el acrónimo de Light Detection and Ranging, es decir, detección por luz y distancia. Se trata de un sistema láser que permite medir la distancia entre el punto de emisión de ese láser (en el dibujo, el laser se encuentra dentro de un avión) hasta un objeto o superficie. El tiempo que tarda ese láser en llegar a su objetivo y volver del mismo, es lo que nos dice la distancia entre los dos puntos. El resultado es un mapa en 3D de alta resolución que permite conocer el terreno en cuestión.

Al final, LiDAR ofrece una nube de puntos masiva llena de valores de elevación, de todo lo que hay en la superficie terrestre, que es lo que conforma un Modelo de Superficie Digital (DMS). Hay que considerar que el DSM captura las características naturales y construidas en la superficie de la Tierra. Es decir, este modelo obtiene las altitudes de todos los objetos existentes sobre la superficie terrestre, por ejemplo: la parte superior de los edificios, dosel de árboles, líneas eléctricas y otras características.

Los DSM suelen ser utilizados en el modelado 3D para telecomunicaciones, planificación urbana y aviación. Ya que para este tipo de proyectos es necesario conocer los objetos que hay sobre el terreno, esto es particularmente útil en estos ejemplos:

Modelo de superficie digital (DSM)

• Determinar que objetos pueden interferir en las rutas de vuelo: En la aviación, los DSM pueden determinar las obstrucciones de la pista en la zona de aproximación.
• Gestión de la Vegetación: Por ejemplo, es posible determinar cuanta vegetación está invadiendo el trazo de un cortafuegos.
• Visualizar Obstrucciones: Los planificadores urbanos utilizan DSM para comprobar cómo un edificio propuesto afectaría la cuenca visual de los residentes y las empresas.  

Modelo de elevación digital (DEM)

Un modelo de elevación digital representa por medio de una la tierra desnuda, es decir, se representan los valores de altitud sin considerar los objetos que se encuentran sobre la superficie: construidos (líneas eléctricas, edificios y torres) y naturales (árboles y otros tipos de vegetación).

Modelo de elevación digital (DEM)

Al no indicar la elevación que suponen los objetos sobre la superficie terrestre, si no, que representa la altitud de la superficie en un punto con respecto al nivel del mar, se genera un modelo de elevación de la tierra. Este modelo de la superficie terrestre desnuda es particularmente útil en estudios hidrológicos, de suelos o para la planificación del uso del suelo:

Modelado Hidrológico: Los hidrólogos utilizan DEMs para delinear cuencas hidrográficas, calcular la acumulación de flujo y la dirección del flujo.

Estabilidad del terreno: Son utilizados para determinar las áreas propensas a avalanchas, que principalmente son zonas en el terreno con alta pendiente y escasa vegetación. Estos modelos son muy útiles para conocer el riesgo a la hora planifica una carretera o subdivisión residencial.

Mapeo de suelos: Los DEM son utilizados en la realización de mapas de suelos, siempre y cuando una de las variables considerada en el estudio sea la elevación (otras variables comunes en este tipo de estudios son: la geología, el tiempo o el clima).

Modelo de terreno digital (DTM)

Con respecto a que es un modelo digital de terreno (DTM) o como se define, todo dependerá con quien hables o incluso donde vives, ya que no será la misma definición que encuentres en la web de la USGS que la del Instituto Geográfico Español:

Modelo de terreno digital (DTM)

 

Para algunos países, como España (https://www.ign.es/web/ign/portal/seccion-elevaciones) un DTM es en tipo de DEM. Esto significa que un DTM es simplemente una superficie de elevación que representa la tierra desnuda a la que se hace referencia a un dato vertical común.

Mientras que en los Estados Unidos y otros países (https://pubs.usgs.gov/tm/11b4/pdf/tm11-B4.pdf), un DTM tiene un significado ligeramente diferente. Un DTM es un conjunto de datos vectoriales compuesto por puntos espaciados regularmente al que se le han incluido otras características naturales como crestas y líneas de rotura. En otras palabras, el DTM enriquece la representación de un DEM mediante la inclusión de características del terreno.

¿Cómo se obtiene la información para crear los modelos de elevación digital?

 

Los métodos más utilizados para recolectar la información necesaria y así poder crear los DEM, son principalmente métodos de teledetección, algunos ejemplos son:

LiDAR Alta Vegetación

 

Interferometría Satélite: Para crear un DEM por medio de este método, será necesario el uso de dos imágenes radar capturadas al mismo tiempo. Para esto será necesario el uso de un radar de apertura sintética, como Shuttle Radar utilizado en Topography Mission.

Fotogrametría: En la fotografía aérea, la fotogrametría utiliza fotografías de al menos dos puntos de vista diferentes. Siguiendo los principios de como funciona la visión humana, según las imágenes y como son colocadas utilizando estereoscopios es posible obtener una visión con profundidad y perspectiva, debido a los puntos de vista separados.

LiDAR: Un lídar o lidar (acrónimo del inglés LIDAR, Light Detection and Ranging o Laser Imaging Detection and Ranging) es un dispositivo que permite determinar la distancia desde un emisor láser a un objeto o superficie utilizando un haz láser pulsado. Generalmente estos dispositivos son colocados en plataformas aéreas para poder tomar los datos de la superficie terrestre.

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