在今年自然资源部发布的《实景三维中国建设技术大纲（版）》中，空间数据部分包括“数字高程模型（DEM）、数字表面模型（DSM）、数字正射影像（DOM）、真正射影像（TDOM）、倾斜摄影三维模型、激光点云等。”

近日，陕西测绘地理信息局也交出成果——其承担的实景三维中国建设前期工作项目，新疆万平方千米数字高程模型(DEM)制作任务成果成功通过验收，将作为国内最权威、可靠、全面、现势性好的数字高程模型(DEM)数据提供给相关部门和其他行业使用。

这些空间数字模型和影像到底有什么区别？为什么它们听上去、看上去都那么像？它们来自何方，又如何应用？为什么实景三维、自然资源管理、“三调”、防灾救灾...都离不开它们？

DEM、DOM、DSM...

确定不是“绕口令”？

单看英文简称，DEM、DSM、DOM、TDOM..它们不仅读起来像绕口令，看上去也像一家子——不过在空间信息上，它们确实有亲戚关系，而且除了以上这些，还有不少旁系派生，妥妥的就是地形空间“全家桶”。

第一位出场的肯定是最有名的，数字高程模型（DEM）。

数字高程模型（DEM）

数字高程模型（DigitalElevationModel)，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(DigitalTerrainModel，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，上图为不规则三角网（TIN）表示模型

图：百度百科

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。上图为同一片区域的等高线和晕渲图配准制作的立体地形地图

图：JoHannahAsetre

DEM是研究分析地形、流域、地物识别的重要原始资料。

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（DigitalTerrainModel），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。

从左到右依次为温度图、日照图、坡度图

图：FATMAP

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（DigitalSurfaceModel）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；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。

这张图说明了DSM和DTM的区别：上为DSM

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