DSM frente a DTM en Agisoft Metashape: diferencias y flujo de trabajo

Entender la diferencia entre un DSM y un DTM en Agisoft Metashape es fundamental para cualquiera que utilice la fotogrametría con drones en aplicaciones de topografía, construcción, minería, ingeniería, silvicultura o SIG.

Ambos productos representan la altitud, pero describen superficies muy diferentes. Un modelo digital de superficie incluye objetos como edificios, árboles y vehículos, mientras que un modelo digital de terreno está diseñado para representar el terreno subyacente sin vegetación.

Elegir un modelo altimétrico incorrecto puede afectar bastante a las mediciones, las curvas de nivel, el análisis de drenaje, los cálculos de excavación y relleno y otros resultados geoespaciales.

En esta guía te explicamos la diferencia entre DSM y DTM en Agisoft Metashape, cuándo conviene usar cada modelo y cuál es el flujo de trabajo adecuado para crear ambos a partir de imágenes tomadas con dron.

¿Qué es un DSM?

Un modelo digital de superficie (DSM) representa la cota de la superficie visible captada por el dron o la cámara.

Esto significa que el modelo altimétrico puede incluir:

• Edificios
• Árboles y vegetación
• Vehículos
• Maquinaria de construcción
• Existencias
• Formaciones rocosas
• Otros objetos que se ven en las imágenes

Si un dron sobrevuela una zona urbana, por ejemplo, el tejado de un edificio pasa a formar parte del DSM porque es la superficie que se ve desde arriba.

Lo mismo pasa con las copas de los árboles en un bosque o con la maquinaria que se usa en una obra.

Por eso, un DSM te viene bien siempre que la altura de toda la superficie visible sea importante.

¿Qué es un DTM?

Un modelo digital del terreno (MDT) sirve para representar la cota del suelo subyacente, en lugar de la parte superior de los objetos que hay encima.

Por lo tanto, hay que excluir del modelo del terreno los edificios, la vegetación, los vehículos y otros objetos que no estén en el suelo.

Esto hace que un DTM sea especialmente útil para:

• Cartografía topográfica
• Generación de contornos
• Diseño de carreteras
• Planificación de la construcción
• Movimientos de tierra
• Cálculos de excavación y relleno
• Análisis de drenaje
• Modelización hidrológica
• Estudios sobre minería y canteras

En Agisoft Metashape Professional, para crear un DTM adecuado, normalmente hay que clasificar la nube de puntos para poder separar los puntos del suelo de los objetos que están por encima de él.

DSM frente a DTM: ¿cuál es la diferencia principal?

La forma más fácil de entender la diferencia es imaginar un levantamiento con dron sobre un edificio rodeado de árboles.

En el DSM, la superficie de cota sigue el perfil de la parte superior del tejado, las copas de los árboles y el terreno circundante.

En el DTM, el objetivo es eliminar los edificios y la vegetación y reconstruir el terreno que hay debajo o a su alrededor.

Cómo crear un DSM en Agisoft Metashape

El proceso de trabajo del DSM suele ser más sencillo porque el objetivo es conservar la superficie reconstruida visible.

Paso 1: Alinea las fotos

Importa las imágenes del dron y selecciona:

Flujo de trabajo: « > » — Alinear fotos

Metashape calcula las posiciones de las cámaras y genera la reconstrucción fotogramétrica inicial.

Antes de seguir, comprueba que las cámaras estén bien alineadas y que el proyecto utilice el sistema de referencia de coordenadas adecuado.

Paso 2: Crear la nube de puntos

Para los flujos de trabajo que requieran una nube de puntos, selecciona:

Flujo de trabajo « > » para crear una nube de puntos

La nube de puntos representa la superficie reconstruida que se ve en las fotos y puede incluir el terreno, tejados, árboles y otros objetos.

Paso 3: Crear el DEM

Selecciona:

Flujo de trabajo: « > » – Crear DEM

Elige los datos de origen adecuados e incluye la información sobre la superficie que se necesita para el proyecto.

Como el objetivo es crear un DSM, los objetos que están en la superficie siguen formando parte del modelo de elevación.

Una vez generado, el DSM se puede consultar en la vista ortogonal y exportar para aplicaciones de SIG o de ingeniería.

Cómo crear un DTM en Agisoft Metashape

El proceso de trabajo del DTM requiere una etapa de clasificación adicional, ya que hay que separar los edificios, los árboles y otros objetos del terreno.

Paso 1: Crear la nube de puntos

Una vez que hayas alineado y optimizado las fotos, crea la nube de puntos usando:

Flujo de trabajo « > » para crear una nube de puntos

Paso 2: Clasificar los puntos del terreno

Selecciona:

Herramientas > Nube de puntos > Clasificar puntos del suelo

Metashape analiza la nube de puntos e intenta identificar automáticamente los puntos que pertenecen al terreno.

El proceso de clasificación utiliza parámetros como «Ángulo máximo», «Distancia máxima», «Pendiente máxima del terreno», «Tamaño de celda» y «Radio de erosión».

No hay una combinación universal de valores que funcione a la perfección con todos los conjuntos de datos. Las tierras agrícolas llanas, los bosques densos, las zonas urbanas y las canteras escarpadas requieren ajustes de clasificación diferentes.

Paso 3: Comprueba la clasificación del terreno

La clasificación automática debería considerarse un punto de partida, en lugar de aceptarse a ciegas como el resultado definitivo.

Revisa las zonas que rodean los edificios, los muros, la vegetación, los terraplenes, los bordes de las excavaciones y los terrenos escarpados.

Si hace falta, vuelve a asignar manualmente los puntos que estén mal clasificados antes de generar el DTM.

Paso 4: Crea el DTM

Selecciona:

Flujo de trabajo: « > » – Crear DEM

Usa la nube de puntos como fuente y selecciona la clase «Suelo» para el modelo del terreno. Se pueden incluir otras clases adecuadas, como «Carretera», cuando el proyecto lo requiera.

El modelo altimétrico resultante se basará en los puntos identificados como terreno, en lugar de en toda la superficie visible.

¿Qué es mejor para un ortomosaico: un DSM o un DTM?

Tanto los datos DSM como los DTM pueden ser útiles a la hora de generar ortomosaicos, pero la elección correcta depende del tipo de proyecto.

En entornos urbanos y zonas con muchas estructuras en superficie, conservar la geometría de la superficie puede ser importante para que la proyección de la imagen sea correcta.

En los proyectos en los que el objetivo es obtener un ortomosaico orientado al terreno, un modelo digital del terreno (MDT) puede ser una superficie de referencia más adecuada.

Metashape Professional admite modelos altimétricos georreferenciados y la generación de ortomosaicos como parte del flujo de trabajo de cartografía profesional.

¿DSM o DTM para la construcción?

Los proyectos de construcción suelen necesitar ambas cosas.

Un DSM puede documentar el estado visible completo de una obra, incluyendo estructuras, maquinaria, pilas de material y elementos temporales.

Un DTM resulta más adecuado cuando los ingenieros necesitan analizar el terreno subyacente, comparar cotas de diseño o hacer cálculos de movimientos de tierra.

Por ejemplo, un contratista que supervise una obra a lo largo del tiempo puede usar un DSM para documentar el estado actual de la superficie, pero recurrir a modelos del terreno para el análisis de las excavaciones y la nivelación.

¿DSM o DTM para los volúmenes de las reservas?

Para calcular las reservas, el modelo altimétrico adecuado depende de lo que se esté midiendo y de la superficie de referencia que se utilice para calcular el volumen.

Un montón en sí mismo es un objeto que se encuentra sobre el suelo, así que eliminarlo automáticamente como parte de una clasificación de «tierra desnuda» eliminaría, obviamente, el elemento que hay que medir.

Por eso, los cálculos de volumen deben basarse en una superficie que mantenga la geometría del montón, utilizando al mismo tiempo un plano base o una superficie de referencia adecuados para el cálculo.

Este es un buen ejemplo de por qué un DTM no es automáticamente la opción más adecuada para todas las tareas de cartografía profesional.

¿DSM o DTM para las curvas de nivel?

Cuando las curvas de nivel tienen como objetivo representar el terreno real, un DTM suele ser la mejor opción.

Si los contornos se generan directamente a partir de un DSM en un entorno urbano o con vegetación, pueden seguir el perfil de los tejados, los árboles y otros objetos que sobresalen del suelo.

Esto puede dar lugar a curvas de nivel que no reflejen la topografía real del terreno.

Por eso, la clasificación del terreno antes de generar las curvas de nivel puede ser clave para los levantamientos topográficos.

¿La fotogrametría puede ver el suelo que hay debajo de los árboles?

Es importante tener en cuenta esta limitación a la hora de crear mapas temáticos digitales a partir de fotografías aéreas.

La fotogrametría reconstruye las superficies que se ven en las imágenes originales.

Si la vegetación densa oculta por completo el suelo, la cámara del dron no graba el terreno que hay debajo del dosel. Metashape no puede reconstruir directamente los detalles del suelo que no aparecen en las fotos.

La clasificación del terreno puede eliminar los puntos de vegetación e interpolar entre los puntos de terreno disponibles, pero no puede crear datos topográficos medidos en lugares donde el terreno nunca ha sido visible.

Por eso, en terrenos con mucha vegetación, el LiDAR aéreo puede ser más adecuado, ya que los haces láser a veces pueden llegar al suelo a través de los huecos de la vegetación.

¿Qué precisión tienen los modelos DSM y DTM?

La precisión de ambos modelos depende de la calidad de todo el proceso fotogramétrico.

Entre los factores importantes se encuentran:

• Altitud de vuelo
• Distancia de muestreo en el suelo (GSD)
• Superposición de imágenes
• Calidad de la cámara
• Nitidez de la imagen
• Posicionamiento RTK o PPK
• Puntos de control en tierra
• Precisión de los puntos de control
• Calibración de la cámara
• Calidad de la nube de puntos
• Calidad de la clasificación del terreno

Un DTM puede estar bien clasificado, pero seguir siendo impreciso si el proyecto original tiene una georreferenciación deficiente.

Para aplicaciones de topografía de precisión, siempre que sea posible se deben utilizar puntos de control independientes para evaluar la precisión horizontal y vertical absolutas del modelo final.

Cómo exportar DSM y DTM desde Metashape

Una vez creado el modelo de elevación, selecciona:

Archivo > Exportar > Exportar DEM

GeoTIFF es uno de los formatos más habituales porque conserva la georreferenciación y se puede importar a aplicaciones como QGIS y ArcGIS.

El DSM o DTM resultante se puede utilizar después para otros flujos de trabajo de SIG, CAD, ingeniería y análisis del terreno.

DSM o DTM en Agisoft Metashape: ¿cuál deberías usar?

El modelo adecuado depende totalmente de la información que necesites obtener de la encuesta.

Elige un DSM cuando:

• Necesitas toda la superficie visible.
• Los edificios y la vegetación son importantes para el análisis.
• Estás documentando el estado actual de la obra.
• Necesitas datos sobre las alturas del terreno o sobre los obstáculos.
• Estás trabajando con estructuras o elementos que sobresalen del suelo.

Elige un DTM cuando:

• Necesitas las cotas del terreno sin cobertura.
• Estás generando curvas de nivel del terreno.
• Estás analizando el drenaje o las pendientes. Estás analizando el drenaje o las pendientes.
• Estás trabajando en el diseño de carreteras o infraestructuras.
• Necesitas datos del terreno para realizar movimientos de tierra o nivelaciones.
• Hay que eliminar los edificios y la vegetación del modelo de elevación.

En muchos proyectos profesionales, la mejor solución es generar tanto un DSM como un DTM a partir del mismo proyecto de Metashape. Cada modelo responde a un conjunto diferente de preguntas y, juntos, ofrecen una representación más completa de la zona topografiada.

Preguntas frecuentes

¿Agisoft Metashape puede crear modelos tanto DSM como DTM?

Sí. Agisoft Metashape Professional permite generar DSM y DTM georreferenciados. Para crear un DTM, normalmente hace falta clasificar la nube de puntos para poder usar la clase «Suelo» en la generación del DEM.

¿Un DEM es lo mismo que un DSM?

DEM es un término general que se refiere a un modelo digital de elevación. Dependiendo de la superficie que se represente, un modelo de elevación puede funcionar como un DSM o como un DTM de terreno desnudo.

¿Necesito una clasificación del suelo para un DSM?

Normalmente no. Un DSM sirve para conservar la superficie visible, incluyendo edificios y vegetación. La clasificación del terreno cobra importancia cuando el objetivo es crear un DTM de terreno desnudo.

¿Es un DTM mejor que un DSM?

No necesariamente. Sirven para cosas diferentes. Un DTM es mejor para analizar el terreno, mientras que un DSM es mejor cuando necesitas información sobre objetos que están por encima del suelo.

¿Puedo exportar un DSM o un DTM de Metashape a QGIS?

Sí. Los modelos de elevación se pueden exportar en formatos georreferenciados, como GeoTIFF, e importarlos a aplicaciones SIG, como QGIS y ArcGIS.