Fig.1
Los datos de elevación (DEM) tienen un papel fundamental en diversas actividades relacionadas con la cartografía y el análisis geoespacial; este tipo de dato proporciona la dimensión vertical o altura, crucial para comprender la topografía de un área determinada. Los datos de elevación sirven para opciones de rutas, transmisión de datos, análisis de inundaciones y otros temas que no solo permiten estudios geoespaciales, además mejoran la calidad y precisión de la información.
En este artículo, comparamos tres acrónimos muy relacionados, pero con distintos sesgos sobre datos de elevación, ellos son: Modelos Digitales de Elevación (DEM), por sus siglas en inglés: Digital Elevation Model; Modelos Digitales del Terreno (DTM) por sus siglas en inglés: Digital Terrain Model y Modelos Digitales de Superficie (DSM) por sus siglas en inglés: Digital Surface Model.
Empezamos con definiciones generales:
Fig.2
Modelos Digitales de Elevación (DEM): Representan digitalmente la topografía o el terreno. Un DEM muestra la elevación de la superficie terrestre en puntos específicos de un área definida.
Fig.3
Modelos Digitales del Terreno (DTM): Representan la superficie terrestre sin incluir ningún objeto. Un DTM captura una vista a nivel del suelo del terreno, sin elementos superficiales.
Fig.4
Modelos Digitales de Superficie (DSM): Representan la superficie terrestre incluyendo todos los objetos que contiene. Un DSM registra la elevación de las superficies reflectantes más altas.
Las anteriores definiciones bastan para cualquier persona nueva en el tema, pero los que a diario trabajamos con estos datos, debemos conocer las diferencias técnicas de los mismos, así que ahora entremos en detalles técnicos:
Modelo Digital de Elevación: Un modelo digital de elevación es un conjunto de datos ráster en formato de cuadrícula que representa tridimensionalmente un terreno. Filtra y excluye los elementos vectoriales del terreno como arroyos, líneas de quiebre y crestas y todos los objetos terrestres, tanto construidos, líneas eléctricas, edificios y torres, como naturales, árboles y otros tipos de vegetación, suele tener resoluciones espaciales de 20 m o más.
Modelo Digital del Terreno: Un modelo digital del terreno es una representación tridimensional, sin elementos visibles, de la topografía de un terreno o superficie. Consiste en una matriz de puntos con una altura definida e incluye accidentes geográficos como ríos, crestas y líneas de quiebre. Este modelo carece de objetos naturales o artificiales presentes en la superficie terrestre, como vegetación y edificios.
Modelo Digital de Superficie: Un modelo digital de superficie es una representación tridimensional de las alturas de la superficie terrestre, incluyendo objetos naturales o artificiales. Representa las elevaciones sobre el nivel medio del mar de las superficies reflectantes de la vegetación, los edificios y otros elementos que se elevan sobre el terreno. Generalmente se considera un modelo de la cubierta vegetal sobre la superficie terrestre.
Aun cuando tienen significados diferentes, las siglas DEM, DTM y DSM se utilizan, a menudo, indistintamente (sobre todo DEM y DTM). Desafortunadamente, no existe una definición universal de estos términos, y su uso puede variar según el contexto.
Fig.5
Aplicaciones
DEM: Los Modelos Digitales de Elevación se utilizan en diferentes tipos de aplicaciones, entre las cuales tenemos:
Modelado hidrológico: Se refiere al análisis del flujo de agua, la gestión del riesgo de inundaciones y la planificación eficaz del drenaje. Los DEM son fundamentales para comprender las complejas interacciones entre el agua, la tierra y las actividades humanas. Se simulan diversos procesos hidrológicos, como la precipitación, la escorrentía, la infiltración y la evaporación, para generar modelos que pueden ayudar a predecir posibles inundaciones, evaluar el impacto del cambio climático y desarrollar estrategias sostenibles de gestión de los recursos hídricos.
Clasificación del relieve: La clasificación del relieve es el proceso de categorizar los tipos de relieve según sus características, como la forma, el origen, etc.
Estudios geomorfológicos: Los DEM también facilitan los estudios geomorfológicos de diversas maneras, permitiendo realizar análisis del terreno, estudios de erosión y sedimentación, entre otros. Además, los DEM permiten calcular la pendiente, la orientación y la curvatura, factores cruciales para comprender los procesos de erosión y sedimentación.
DSM: Los Modelos Digitales de Superficie desempeñan un papel fundamental en diversas aplicaciones, como:
Planificación urbana: Los DSM facilitan la planificación y el desarrollo urbanos, y permiten tomar decisiones sostenibles. Esto se logra al proporcionar información detallada sobre la superficie terrestre existente, incluyendo edificios, infraestructura y vegetación. Estos datos detallados ayudan a los diferentes actores, como los planificadores, a identificar ubicaciones adecuadas para nuevos desarrollos, evaluar el impacto ambiental de los proyectos propuestos y optimizar las redes de transporte.
Análisis de visibilidad: Los DSM también son cruciales para el análisis de visibilidad. Estos modelos proporcionan datos de elevación muy detallados, que abarcan tanto los elementos naturales como los artificiales presentes en la superficie terrestre.
Evaluación del potencial de energía solar: Los DSM ayudan a realizar la evaluación del potencial de energía solar mediante la selección de emplazamientos, el análisis de sombras, el cálculo del acceso solar, etc. ¿Cómo? Al analizar la representación 3D del terreno y las estructuras circundantes, los DTM permiten seleccionar con precisión el emplazamiento para instalaciones de energía solar.
DTM: Aquí podemos citar:
Proyectos de ingeniería y construcción: Los profesionales pueden llevar a cabo, fácilmente, el proceso de selección de emplazamiento, fundamental para los proyectos de ingeniería y construcción. Estos modelos también son útiles para el proceso de excavación.
Planificación de carreteras y ferrocarriles: Para este tipo de planificación, los DTM facilitan a los profesionales el trazado eficaz de rutas, garantizando al mismo tiempo que el desarrollo no tenga un impacto ambiental.
| DEM | DSM | DTM |
| Este es un término general que se utiliza para cualquier dato de elevación. | Abarca todas las características de la superficie, tanto naturales como artificiales (vegetación, edificios). | Representa únicamente el terreno desnudo. |
| Datos: Incluye puntos de elevación del terreno sin ningún objeto. | Datos: Incluye puntos de elevación del terreno, así como objetos como edificios, árboles y otras estructuras. | Datos: Similar a un DEM, pero con información adicional sobre las características del terreno. |
| Usos: Análisis de terreno, modelado de inundaciones, planificación del uso del suelo y estudios geológicos. | Usos: Modelado urbano, planificación urbana, telecomunicaciones y aplicaciones de visualización. | Usos: Análisis de terreno, hidrología. |
Fuentes de datos gratuitas
1. Misión Topográfica Radar del Transbordador Espacial (SRTM)
La Misión Topográfica Radar del Transbordador Espacial (SRTM) fue lanzada por la NASA en el año 2000. Su objetivo era desarrollar un Modelo Digital de Elevación (MDE) de alta resolución de la superficie terrestre. Los datos recopilados por la SRTM ofrecen cobertura global con dos resoluciones: 30 metros (1 segundo de arco) y 90 metros (3 segundos de arco). Ambas resoluciones ofrecen distintos niveles de detalle; por ejemplo, los datos con resolución de 30 m son más detallados, mientras que los de 90 m ofrecen una cobertura más amplia.
Los datos se pueden encontrar en el sitio web: SRTM MDE.
2. MDE Global ASTER
El Radiómetro Avanzado Espacial de Emisión y Reflexión Térmica (ASTER) fue lanzado en 1999. El MDE Global ASTER ofrece datos de elevación mundiales a profesionales con una resolución de 30 metros. Se puede afirmar que el MDE Global ASTER proporciona los conjuntos de datos más completos, abarcando más del 99 % de la superficie terrestre. Captura datos en forma de pares estéreo instalados en el satélite Terra.
Los datos necesarios están disponibles en el sitio web ASTER GDEM.
3. EU-DEM: Este es un modelo digital de elevación que captura los conjuntos de datos de elevación de varios países europeos con una resolución de 25 metros. EU-DEM es un producto híbrido desarrollado por la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) y la Agencia Espacial Europea (ESA) Copernicus. El modelo se crea combinando los datos de SRTM y ASTER Global DEM. Además, ofrece correcciones adicionales para mejorar la precisión de los datos.
Los datos se encuentran disponibles en el sitio web Copernicus Open Access Hub.
Como colofón presentamos las tres versiones de modelos de elevación referentes a la misma zona geográfica, para poder apreciar mejor las similitudes y diferencias de los mismos.
DEM DTM
DSM
Fig. 6
Bibliografía:
- DEM, DSM, DTM: Understanding the Key Differences for Better Mapping,(2025 13 de Enero), https://gisnavigator.co.uk/
- Elevation Modeling – the differences between DTM, DSM & DEM,(2025 28 de Agosto), https://support.plexearth.com/hc/en-us/articles
- Understanding DEM vs DTM vs DSM: which mapping model is right for you?,(2024 22 de Febrero), https://www.luxcarta.com/blog
Gráficos:
-Fig.1 Illinois Clearinghouse: Height Modernization DSM & DTM/DEM Comparison, https://clearinghouse.isgs.illinois.edu/webdocs/ilhmp/county/dsm-dtm-images.html
-Fig.2 y 3 Diferencias entre un DSM, DEM & DTM, https://acolita.com/diferencias-dsm-dem-dtm/
-Fig.4 Elevation Models: The Difference Between DEM, DSM, and DTM, https://www.jouav.com/blog/elevation-models-dem-dsm-dtm.html
-Fig.5 Drones and DEMs, https://www.heliguy.com/blogs/posts/drones-and-dems-vs-dtms-vs-dsms/ -Fig.6 Understanding Elevation Models: DEM vs. DTM vs. DSM, https://gnss.ae/understanding-elevation-models-dem-vs-dtm-vs-dsm/
