Los modelos digitales de elevación permiten representar información tridimensional del terreno y son fundamentales en proyectos de topografía, cartografía, minería, construcción e ingeniería.
Aunque DSM, DTM y DEM están relacionados, cada concepto puede representar información diferente. Comprender esta distinción permite definir correctamente qué producto necesita un proyecto y cómo aprovechar los datos obtenidos mediante drones, fotogrametría o LiDAR.
¿Qué significan DSM, DTM y DEM?
DSM corresponde a Digital Surface Model, o Modelo Digital de Superficie. Representa la superficie observable e incluye elementos que se encuentran sobre el terreno, como vegetación, edificios y estructuras.
DTM corresponde a Digital Terrain Model, o Modelo Digital del Terreno. Representa principalmente la superficie terrestre después de clasificar los elementos ubicados sobre ella.
DEM corresponde a Digital Elevation Model, o Modelo Digital de Elevación. Es un concepto más amplio utilizado para representar digitalmente las elevaciones de una superficie.
DSM: Modelo Digital de Superficie
El DSM representa la superficie visible del entorno, incluyendo el terreno y los elementos ubicados sobre él.
En una zona urbana puede incorporar edificios, árboles, techumbres, postes y otras estructuras. En un entorno industrial puede representar instalaciones, depósitos y diferentes elementos presentes sobre la superficie.
Por esta razón, resulta especialmente útil cuando el proyecto necesita analizar el entorno completo desde una perspectiva aérea.
¿Para qué sirve un DSM?
El Modelo Digital de Superficie puede utilizarse en diferentes aplicaciones de ingeniería y análisis geoespacial.
Entre sus principales usos se encuentran:
- Modelamiento tridimensional.
- Análisis de estructuras.
- Estudios de visibilidad.
- Análisis de sombras.
- Evaluación de vegetación.
- Planificación de infraestructura.
- Representación de entornos urbanos.
En proyectos con drones, puede generarse mediante procesamiento fotogramétrico o utilizando sensores LiDAR, dependiendo de las características del levantamiento.
DTM: Modelo Digital del Terreno
El DTM representa principalmente la superficie terrestre, eliminando o clasificando los elementos que se encuentran sobre ella.
Para obtenerlo es necesario procesar la información capturada y diferenciar los puntos correspondientes al suelo de aquellos asociados a vegetación, estructuras u otros objetos.
Esta clasificación resulta fundamental cuando el objetivo es estudiar la geometría real del terreno.
¿Para qué sirve un DTM?
El Modelo Digital del Terreno resulta especialmente útil cuando se necesita analizar la forma y elevación de una superficie terrestre.
Entre sus aplicaciones se encuentran:
- Levantamientos topográficos.
- Diseño de caminos.
- Movimiento de tierras.
- Cálculo de pendientes.
- Análisis de drenaje.
- Excavaciones y rellenos.
- Generación de curvas de nivel.
- Diseño de infraestructura.
La correcta representación del terreno permite utilizar estos datos como base para diferentes análisis técnicos y proyectos de ingeniería.
DEM: Modelo Digital de Elevación
El concepto DEM puede resultar más ambiguo que DSM y DTM.
Digital Elevation Model hace referencia, de manera general, a una representación digital de elevaciones. Sin embargo, diferentes plataformas y metodologías pueden utilizar este término para productos con características distintas.
Por esta razón, cuando un proyecto solicita un DEM, es recomendable especificar qué superficie debe representar y cómo será generado el producto.
¿Cuál es la diferencia entre DSM, DTM y DEM?
La diferencia principal está relacionada con la superficie que representa cada modelo.
El DSM representa la superficie observable, incluyendo elementos sobre el terreno.
El DTM representa principalmente la superficie terrestre.
El DEM funciona como un concepto más general de representación digital de elevaciones y debe interpretarse según el contexto técnico en el que se utilice.
Esta diferencia es importante porque el modelo seleccionado debe responder al objetivo específico del levantamiento.
¿Por qué es importante elegir correctamente el modelo?
Seleccionar entre DSM, DTM o DEM no debería depender únicamente del nombre del archivo que se solicita.
El modelo debe definirse según el análisis que posteriormente realizará el equipo técnico.
Un proyecto que necesita estudiar edificios y vegetación requiere una representación diferente de otro orientado a pendientes, excavaciones o movimiento de tierras.
El objetivo del proyecto debe determinar el producto geoespacial, y no al revés.
Modelos digitales y levantamientos con drones
Los drones para topografía y cartografía permiten capturar grandes cantidades de información georreferenciada mediante cámaras fotogramétricas o sensores especializados.
A partir de estos datos pueden generarse nubes de puntos, modelos tridimensionales, superficies digitales y diferentes productos cartográficos.
Sin embargo, la captura aérea es solamente una etapa del proceso.
La planificación, el posicionamiento, el procesamiento y la clasificación determinan finalmente qué tipo de información puede obtenerse del levantamiento.
¿Qué modelo conviene utilizar?
No existe un modelo universalmente mejor.
La elección entre DSM, DTM o DEM depende del objetivo del proyecto, las características del terreno y el análisis que se realizará posteriormente.
Un DSM puede ser adecuado para representar estructuras y elementos visibles.
Un DTM resulta más apropiado cuando el análisis se concentra en la superficie terrestre.
En el caso de un DEM, es necesario definir previamente qué representa dentro de la metodología utilizada.
Cómo se generan estos modelos con drones
La generación de un modelo digital comienza antes de realizar el vuelo. Primero se define el área que será levantada, el nivel de detalle requerido y el producto que posteriormente utilizará el equipo técnico.
Esta planificación permite establecer una metodología de captura adecuada al objetivo del proyecto, evitando obtener información que después no sea compatible con el análisis requerido.
Planificación del levantamiento aéreo
La planificación considera variables como superficie, altura de vuelo, resolución, solapamiento de imágenes, condiciones del terreno y sistema de posicionamiento.
También es necesario definir el sistema de coordenadas que utilizará el proyecto.
Una planificación adecuada permite obtener una cobertura homogénea y reducir problemas durante el procesamiento posterior.
Captura de información mediante drones
Durante la misión, el dron realiza fotografías aéreas sobre el área previamente definida.
Las imágenes deben mantener un solapamiento suficiente para que posteriormente puedan relacionarse entre sí y reconstruir la geometría del terreno.
La configuración de la cámara, altura, velocidad y condiciones de iluminación también influyen en la calidad de los datos capturados.
Georreferenciación de los datos
La georreferenciación permite relacionar las imágenes y productos generados con posiciones reales dentro del territorio.
En proyectos profesionales pueden utilizarse drones equipados con RTK o PPK, además de puntos de control o verificación cuando las características del levantamiento lo requieren.
Esto permite integrar posteriormente la información con otros datos topográficos, cartográficos o de ingeniería.
Generación de la nube de puntos
Después de la captura, las fotografías pasan por un proceso de reconstrucción fotogramétrica.
El software identifica características comunes entre las diferentes imágenes y calcula sus posiciones espaciales.
El resultado es una nube de puntos tridimensional, que representa la geometría capturada durante el levantamiento.
Esta información constituye una base para generar posteriormente diferentes productos geoespaciales.
Procesamiento de la información
La nube de puntos puede procesarse para obtener diferentes productos según las necesidades del proyecto.
Entre ellos pueden encontrarse:
- Modelos digitales.
- Ortomosaicos.
- Modelos tridimensionales.
- Curvas de nivel.
- Superficies.
- Información para plataformas CAD y GIS.
El producto final depende del objetivo definido para el levantamiento, no solamente del equipo utilizado durante el vuelo.
Clasificación de la nube de puntos
La clasificación adquiere especial importancia cuando se necesita representar exclusivamente el terreno.
Una nube de puntos puede contener suelo, vegetación, edificios, vehículos y diferentes estructuras.
El procesamiento permite separar estas categorías para identificar los puntos que corresponden a la superficie que interesa analizar.
Una clasificación adecuada es fundamental para obtener un modelo coherente con el objetivo del proyecto.
Control de calidad
Antes de utilizar el modelo digital es recomendable realizar una revisión de los resultados obtenidos.
El control puede considerar cobertura, posibles anomalías, consistencia de las elevaciones y correspondencia con las condiciones observadas en terreno.
También pueden utilizarse puntos de verificación cuando el proyecto requiere comprobar el comportamiento espacial del modelo.
La validación permite detectar errores antes de utilizar los datos para mediciones o análisis técnicos.
Resolución del modelo
La resolución determina el nivel de detalle espacial que puede representar el producto generado.
En levantamientos con drones influyen factores como la cámara utilizada, altura de vuelo, distancia entre fotografías y características del procesamiento.
Una resolución mayor no significa necesariamente que el producto sea mejor para cualquier proyecto.
La resolución debe estar relacionada con la escala y precisión que realmente necesita el cliente.
Fotogrametría y LiDAR
Existen diferentes tecnologías para obtener información tridimensional mediante drones.
La fotogrametría reconstruye la geometría utilizando imágenes aéreas superpuestas.
LiDAR utiliza pulsos láser para obtener mediciones de distancia y generar una nube de puntos.
La elección depende de factores como vegetación, características del terreno, precisión requerida y productos que se necesitan obtener.
¿Cuándo puede ser conveniente LiDAR?
LiDAR puede resultar especialmente interesante en proyectos donde las condiciones del terreno o la vegetación dificultan determinados procesos fotogramétricos.
También puede ser adecuado cuando se requiere trabajar con información obtenida mediante sensores láser.
La elección debe realizarse considerando las condiciones reales del proyecto y el resultado que se necesita obtener, no solamente las características técnicas del sensor.
El modelo digital como resultado de un flujo completo
Un DSM, DTM o DEM no aparece simplemente después de realizar un vuelo.
Existe un flujo que incluye planificación, captura, posicionamiento, procesamiento, clasificación y validación.
Cada etapa puede influir en la calidad del producto final.
Por eso, la metodología utilizada para generar el modelo es tan importante como la tecnología empleada para capturar los datos.
Comparación entre diferentes campañas
Cuando los levantamientos se realizan periódicamente, los modelos digitales pueden utilizarse para comparar cambios entre diferentes fechas.
Esto permite analizar modificaciones en superficies, excavaciones, rellenos, acopios u otras áreas que evolucionan con el tiempo.
Para que estas comparaciones sean confiables, es importante mantener criterios consistentes de captura, referencia espacial y procesamiento.
¿Qué modelo utilizar según el tipo de proyecto?
La elección del modelo digital debe responder al objetivo técnico del levantamiento. No todas las aplicaciones necesitan representar la misma superficie ni requieren los mismos productos.
Por eso, antes de realizar una captura con drones, es recomendable definir qué información deberá utilizar posteriormente el equipo de topografía, ingeniería, construcción o planificación.
DSM para proyectos urbanos e infraestructura
El DSM resulta especialmente útil cuando se necesita representar la superficie completa de un entorno construido.
En proyectos urbanos puede incorporar edificios, árboles, techumbres, postes y otras estructuras. Esta información puede utilizarse para análisis de visibilidad, estudios de sombras, representación tridimensional y planificación de infraestructura.
También puede servir como base para representar digitalmente un entorno existente antes de desarrollar nuevas intervenciones.
DTM para topografía y movimiento de tierras
Cuando el objetivo es analizar principalmente la geometría del terreno, un DTM puede resultar más adecuado.
En construcción puede utilizarse para estudiar excavaciones, rellenos, pendientes y modificaciones de superficie.
En topografía también puede servir como base para generar curvas de nivel, perfiles y otros productos derivados que permitan interpretar el relieve del área levantada.
Modelos digitales en minería
En minería, los modelos digitales permiten representar superficies extensas y analizar cambios producidos durante la operación.
Los levantamientos con drones pueden utilizarse para actualizar sectores de trabajo y generar información tridimensional para diferentes procesos.
Entre sus aplicaciones se encuentran el seguimiento de superficies, control de excavaciones, análisis de botaderos y cubicación de materiales y acopios.
Cubicación de acopios
La cubicación requiere definir correctamente las superficies utilizadas para determinar el volumen de un material.
Los datos obtenidos mediante drones pueden utilizarse para generar modelos tridimensionales y superficies que posteriormente permiten realizar estos cálculos.
Cuando el proceso se repite periódicamente, es posible comparar diferentes campañas y determinar aumentos o disminuciones de volumen.
La consistencia de la metodología es fundamental para que estas diferencias sean realmente comparables.
Seguimiento de cambios entre campañas
Los modelos digitales permiten comparar levantamientos realizados en diferentes fechas y analizar cómo ha evolucionado una superficie.
Esta metodología puede utilizarse para estudiar excavaciones, rellenos, movimientos de tierra, modificaciones de terreno y variaciones de acopios.
Para obtener resultados útiles, las campañas deben mantener criterios compatibles de captura, georreferenciación y procesamiento.
Esto permite convertir diferentes levantamientos en un historial geoespacial del proyecto.
Aplicaciones en construcción
En construcción, la información tridimensional puede utilizarse para documentar condiciones existentes y controlar modificaciones realizadas sobre el terreno.
Los modelos permiten comparar diferentes estados de una superficie y generar información para apoyar procesos de planificación y control.
En proyectos de mayor escala, estos datos también pueden integrarse con otras herramientas utilizadas por equipos de ingeniería y coordinación.
Aplicaciones en infraestructura
Carreteras, caminos, instalaciones industriales y grandes desarrollos territoriales pueden requerir información detallada sobre elevaciones y pendientes.
Los modelos digitales permiten representar las condiciones existentes y utilizarlas como referencia para diferentes etapas de planificación.
La información obtenida mediante drones puede complementar levantamientos terrestres y otros datos geoespaciales utilizados por los equipos técnicos.
Vegetación y análisis de superficies
En zonas con vegetación, resulta especialmente importante definir qué información necesita analizar el proyecto.
Si se requiere representar la cobertura vegetal y otros elementos sobre el terreno, un DSM puede aportar información relevante.
Cuando el objetivo es estudiar exclusivamente la superficie terrestre, será necesario trabajar con datos procesados y clasificados para representar adecuadamente el terreno.
La diferencia entre ambas necesidades puede modificar completamente el producto requerido.
Fotogrametría o LiDAR: ¿cuál conviene?
La elección de la tecnología depende de las características del proyecto.
La fotogrametría puede ser una solución eficiente para numerosas superficies abiertas y levantamientos donde las condiciones permiten obtener imágenes adecuadas.
LiDAR puede resultar conveniente en determinados terrenos, especialmente cuando la vegetación o las características del entorno hacen necesario utilizar información obtenida mediante sensores láser.
La decisión debe basarse en el objetivo, las condiciones del terreno y los productos requeridos.
Integración con CAD y GIS
Los modelos digitales pueden integrarse con plataformas CAD y GIS para continuar utilizando la información dentro de otros procesos técnicos.
Esto permite que los datos obtenidos mediante drones puedan servir como referencia para diseño, análisis territorial, documentación y planificación.
La interoperabilidad también facilita que diferentes equipos trabajen sobre una misma base geoespacial, reduciendo la necesidad de repetir levantamientos para obtener productos diferentes.
Interlinking dentro del contenido
Para comprender mejor la relación entre posicionamiento de precisión y cubicación, puedes revisar nuestro contenido sobre RTK vs estación total para cubicación de acopios.
La aplicación de esta metodología en campañas periódicas se puede conocer en nuestro caso de éxito sobre cálculo periódico de volúmenes con drones RTK.
Para profundizar en la tecnología utilizada para generar información tridimensional a partir de capturas aéreas, puedes consultar nuestra guía sobre fotogrametría con drones y sus principales aplicaciones profesionales.
¿Qué información debería solicitar una empresa?
Antes de contratar un levantamiento, es recomendable definir el área de trabajo, precisión requerida, sistema de coordenadas, superficie que debe representarse y productos que deberán entregarse.
También conviene especificar si será necesario comparar campañas futuras, integrar la información con CAD o GIS, realizar cubicaciones o utilizar los datos dentro de otros procesos de ingeniería.
Una especificación clara permite seleccionar correctamente la metodología antes de realizar el vuelo.
¿Cómo elegir correctamente entre DSM, DTM y DEM?
La elección debe comenzar por el objetivo que tendrá la información geoespacial. Antes de solicitar un levantamiento, es necesario definir qué superficie se necesita representar y qué análisis se realizará posteriormente.
Esto permite seleccionar una metodología adecuada y evitar productos que no respondan a las necesidades reales del proyecto.
Tabla comparativa de DSM, DTM y DEM
La siguiente comparación resume las principales diferencias entre estos modelos y las aplicaciones donde pueden aportar mayor utilidad.
| Aspecto | DSM | DTM | DEM |
|---|---|---|---|
| Superficie | Superficie observable | Terreno | Elevación digital |
| Elementos elevados | Puede incluirlos | Se excluyen o clasifican | Depende de la definición |
| Topografía | Complementario | Muy útil | Depende del producto |
| Movimiento de tierras | Puede aportar información | Muy útil | Depende de la superficie |
| Entornos urbanos | Muy útil | Útil para terreno | Según metodología |
| Vegetación y estructuras | Las representa | Busca representar el terreno | Depende de la definición |
| Consideración clave | Representa lo visible | Requiere correcta clasificación | Debe definirse qué representa |
¿Qué modelo conviene para topografía?
Para trabajos donde el objetivo principal es analizar la forma y elevación del terreno, un DTM puede resultar especialmente apropiado.
Puede utilizarse como base para curvas de nivel, pendientes, perfiles y diferentes análisis topográficos.
Sin embargo, los requerimientos concretos del proyecto deben determinar el producto final y su metodología de generación.
¿Qué modelo conviene para minería?
En minería, la elección depende del tipo de información que se necesita analizar.
Para estudiar superficies de terreno, excavaciones o modificaciones del relieve puede ser necesario trabajar con información correspondiente al terreno.
Cuando además interesa representar estructuras, vegetación u otros elementos presentes sobre la superficie, un DSM puede aportar información complementaria.
¿Qué modelo conviene para cubicación?
En cubicación, más que elegir simplemente un tipo de archivo, es fundamental definir las superficies que participarán en el cálculo volumétrico.
La metodología debe permitir representar correctamente el material y la superficie de referencia.
Cuando se realizan campañas periódicas, mantener criterios consistentes permite comparar los resultados y detectar variaciones entre diferentes fechas.
¿Qué modelo conviene para construcción?
En construcción, los modelos digitales pueden utilizarse para documentar superficies, excavaciones, rellenos y modificaciones del terreno.
El producto adecuado dependerá de si se necesita analizar exclusivamente el terreno o también elementos existentes sobre él.
Además, los modelos pueden integrarse con otros sistemas utilizados para planificación, diseño y seguimiento de proyectos.
¿Qué modelo conviene para infraestructura?
En proyectos de infraestructura, la información de elevación puede servir como base para analizar condiciones existentes, pendientes y características del territorio.
La elección entre DSM y DTM dependerá de si el análisis necesita conservar elementos como edificios, vegetación y estructuras o concentrarse principalmente en la superficie terrestre.
Definir esta diferencia antes del levantamiento evita reprocesos posteriores.
Video recomendado: DSM vs DTM vs DEM explicado visualmente
Las diferencias entre estos modelos pueden resultar más fáciles de comprender cuando se observan mediante ejemplos gráficos.
Por eso, recomendamos complementar este artículo con el siguiente video sobre DSM, DTM y DEM, que muestra visualmente cómo se diferencian estos modelos y qué información representa cada uno.
Aunque el contenido está en inglés, su componente visual resulta útil para reforzar los conceptos explicados en este artículo.
Errores que conviene evitar
Uno de los principales errores es solicitar un modelo digital sin definir previamente su finalidad.
También puede generar problemas utilizar superficies diferentes al comparar campañas, cambiar los criterios de procesamiento o asumir que un archivo denominado DEM representa necesariamente una superficie determinada.
Antes de utilizar los datos, es recomendable comprobar qué representa el modelo, cómo fue generado y bajo qué sistema de referencia se encuentra.
Una correcta definición evita reprocesos
Definir correctamente el producto antes del levantamiento permite alinear la captura, el posicionamiento y el procesamiento con las necesidades del proyecto.
Esto es especialmente importante cuando los datos serán utilizados para cubicaciones, topografía, ingeniería, construcción o seguimiento de cambios.
Una buena especificación técnica permite obtener información que pueda utilizarse directamente en las siguientes etapas del proyecto.
Conclusión
DSM, DTM y DEM forman parte del ecosistema de modelos digitales utilizados para representar información de elevación.
La diferencia fundamental está en qué superficie representa cada producto y cómo fueron procesados los datos para obtenerlo.
Por eso, la decisión debe partir del objetivo técnico del proyecto y no solamente del nombre del modelo solicitado.
Cuando el levantamiento se planifica correctamente, los drones pueden generar información geoespacial de alto valor para topografía, minería, construcción e infraestructura.
Preguntas frecuentes
¿Se puede obtener un DSM y un DTM a partir del mismo levantamiento con drones?
Sí. Una misma campaña puede generar diferentes productos, siempre que la captura y el procesamiento hayan sido planificados considerando las necesidades del proyecto. La diferencia estará principalmente en cómo se procesan y clasifican los datos obtenidos.
¿Qué información se necesita antes de solicitar un modelo digital?
Es recomendable definir el área de estudio, sistema de coordenadas, precisión requerida, superficie que debe representarse, formato de entrega y uso que tendrá la información. Estos antecedentes permiten determinar la metodología más adecuada.
¿Es necesario utilizar puntos de control terrestre en todos los levantamientos?
No necesariamente. La necesidad de puntos de control o verificación depende de los requerimientos de precisión, metodología de posicionamiento y características del proyecto. En trabajos donde se exige un control específico, pueden incorporarse como parte del procedimiento de validación.
¿Se pueden comparar modelos digitales obtenidos en diferentes fechas?
Sí, siempre que las campañas mantengan criterios compatibles de captura, georreferenciación y procesamiento. Esto permite analizar cambios de superficie, movimientos de tierra, variaciones de acopios y otras modificaciones producidas entre campañas.
¿Qué formatos pueden utilizarse para trabajar con estos modelos?
Dependiendo del procesamiento y del objetivo del proyecto, la información puede entregarse en diferentes formatos compatibles con herramientas de topografía, CAD, GIS y plataformas de ingeniería. El formato debe definirse según el software donde posteriormente se utilizarán los datos.
¿La vegetación afecta la generación de modelos digitales?
Puede afectar el resultado dependiendo de la densidad y características de la vegetación, especialmente cuando se necesita representar el terreno ubicado debajo de ella. En estos casos, la selección de la tecnología de captura y el procesamiento de los datos adquieren especial importancia.
¿Los modelos digitales pueden utilizarse para calcular volúmenes?
Sí. Los modelos y superficies generados mediante levantamientos con drones pueden utilizarse como parte de procesos de cubicación y análisis volumétrico, siempre que la metodología y las superficies de referencia sean adecuadas para el cálculo.
¿Qué diferencia existe entre un modelo digital y una nube de puntos?
La nube de puntos está formada por una gran cantidad de puntos tridimensionales obtenidos durante el levantamiento. El modelo digital se genera posteriormente utilizando esos datos para representar una superficie continua que pueda analizarse y utilizarse en diferentes aplicaciones.
