DSM et DTM dans Agisoft Metashape : différences et flux de travail

Il est essentiel de bien comprendre la différence entre un DSM et un DTM dans Agisoft Metashape pour toute personne utilisant la photogrammétrie par drone dans les domaines de la topographie, de la construction, de l’exploitation minière, de l’ingénierie, de la sylviculture ou des applications SIG.

Ces deux produits représentent l’altitude, mais ils décrivent des surfaces très différentes. Un modèle numérique de surface (MNS) inclut des objets tels que des bâtiments, des arbres et des véhicules, tandis qu’un modèle numérique de terrain (MNT) est conçu pour représenter le relief nu sous-jacent.

Le choix d’un modèle altimétrique inadapté peut avoir une incidence considérable sur les mesures, les courbes de niveau, l’analyse du ruissellement, les calculs de déblai-remblai et d’autres résultats géospatiaux.

Dans ce guide, nous vous expliquons la différence entre les modèles DSM et DTM dans Agisoft Metashape, dans quelles circonstances il convient d’utiliser chacun d’entre eux, ainsi que la procédure à suivre pour créer ces deux types de modèles à partir d’images prises par drone.

Qu’est-ce qu’un DSM ?

Un modèle numérique de surface (MNS) représente l’altitude de la surface visible capturée par le drone ou la caméra.

Cela signifie que le modèle altimétrique peut inclure :

• Bâtiments
• Arbres et végétation
• Véhicules
• Matériel de chantier
• Stocks
• Formations rocheuses
• Autres objets visibles sur les images

Si un drone survole une zone urbaine, par exemple, le toit d’un immeuble est intégré au DSM, car il s’agit d’une surface visible depuis le ciel.

Il en va de même pour la canopée d’une forêt ou pour les engins utilisés sur un chantier.

Un DSM s’avère donc utile chaque fois que la hauteur de l’ensemble de la surface visible revêt une importance particulière.

Qu’est-ce qu’un DTM ?

Un modèle numérique de terrain (MNT) a pour but de représenter l’altitude du sol sous-jacent plutôt que la surface supérieure des objets situés au-dessus de celui-ci.

Les bâtiments, la végétation, les véhicules et tout autre objet ne faisant pas partie du sol doivent donc être exclus du modèle de terrain.

C’est ce qui rend un DTM particulièrement utile pour :

• Cartographie topographique
• Génération de contours
• Conception routière
• Planification des travaux
• Travaux de terrassement
• Calculs de déblai-remblai
• Analyse du drainage
• Modélisation hydrologique
• Levés topographiques dans le secteur minier et des carrières

Dans Agisoft Metashape Professional, la création d’un MNT correct nécessite généralement de classer le nuage de points afin de distinguer les points au sol des objets situés au-dessus du sol.

DSM ou DTM : quelle est la principale différence ?

Le moyen le plus simple de comprendre la différence est d’imaginer un relevé par drone au-dessus d’un bâtiment entouré d’arbres.

Dans le DSM, la surface d’élévation suit le profil du toit, la cime des arbres et le sol environnant.

Dans le cadre du DTM, l’objectif consiste à supprimer les bâtiments et la végétation, puis à reconstituer le relief qui se trouve en dessous ou autour de ceux-ci.

Comment créer un DSM dans Agisoft Metashape

Le processus de traitement DSM est généralement plus simple, car l’objectif est de préserver la surface reconstruite visible.

Étape 1 : Alignez les photos

Importez les images prises par le drone, puis sélectionnez :

> s sur le flux de travail : Aligner les photos

Metashape calcule les positions des caméras et génère la reconstruction photogrammétrique initiale.

Avant de poursuivre, vérifiez que les caméras sont correctement alignées et que le projet utilise le système de référence de coordonnées approprié.

Étape 2 : Créer le nuage de points

Pour les flux de travail nécessitant un nuage de points, veuillez sélectionner :

> du flux de travail : création d’un nuage de points

Le nuage de points représente la surface reconstituée visible sur les photographies et peut comporter le relief, les toits, les arbres et d’autres objets.

Étape 3 : Créer le MNT

Sélectionnez :

> du flux de travail : création d’un modèle numérique de relief (DEM)

Choisissez les données sources appropriées et incluez les informations topographiques nécessaires au projet.

L’objectif étant de générer un modèle numérique de surface (MNS), les objets en surface font toujours partie du modèle altimétrique.

Une fois générisé, le DSM peut être consulté dans la vue ortho et exporté pour des applications SIG ou d’ingénierie.

Comment créer un DTM dans Agisoft Metashape

Le processus DTM nécessite une étape de classification supplémentaire, car les bâtiments, les arbres et autres objets doivent être séparés du terrain.

Étape 1 : Créer le nuage de points

Une fois l’alignement et l’optimisation des photos effectués, créez le nuage de points à l’aide de :

> du flux de travail : création d’un nuage de points

Étape 2 : Classer les points au sol

Sélectionnez :

Outils > Nuage de points > Classer les points au sol

Metashape analyse le nuage de points et tente automatiquement d’identifier les points qui appartiennent au relief.

Le processus de classification utilise des paramètres tels que l’angle maximal, la distance maximale, la pente maximale du terrain, la taille des mailles et le rayon d’érosion.

Il n’existe pas de combinaison universelle de valeurs qui convienne parfaitement à tous les ensembles de données. Les terres agricoles plates, les forêts denses, les zones urbaines et les carrières escarpées nécessitent des paramètres de classification différents.

Étape 3 : Vérifiez la classification du sol

La classification automatique doit être considérée comme un point de départ plutôt que d’être acceptée aveuglément comme le résultat final.

Inspectez les zones situées autour des bâtiments, des murs, de la végétation, des talus, des bords de tranchées et des terrains escarpés.

Si nécessaire, réattribuez manuellement les points mal classés avant de générer le MNT.

Étape 4 : Créer le DTM

Sélectionnez :

> du flux de travail : création d’un modèle numérique de relief (DEM)

Utilisez le nuage de points comme source et sélectionnez la classe « Sol » pour le modèle de terrain. D’autres classes appropriées, telles que « Route », peuvent être incluses si le projet l’exige.

Le modèle altimétrique ainsi obtenu sera basé sur les points identifiés comme faisant partie du relief, et non sur l’ensemble de la surface visible.

Qu’est-ce qui est le plus adapté pour une orthomosaïque : le DSM ou le DTM ?

Les données DSM et DTM peuvent toutes deux s’avérer utiles pour la génération d’orthomosaïques, mais le choix approprié dépend du type de projet.

Dans les environnements urbains et les zones comportant d’importantes structures en surface, il peut être important de préserver la géométrie de la surface pour garantir une projection correcte de l’image.

Pour les projets dont l’objectif est d’obtenir une orthomosaïque orientée vers le terrain, un MNT peut constituer une surface de référence plus appropriée.

Metashape Professional prend en charge les modèles altimétriques géoréférencés et la génération d’orthomosaïques dans le cadre du processus de cartographie professionnelle.

DSM ou DTM pour le secteur du bâtiment ?

Les projets de construction nécessitent souvent les deux.

Un DSM permet de cartographier l’ensemble de l’état visible d’un chantier, y compris les ouvrages, les équipements, les tas de matériaux et les installations provisoires.

Un modèle DTM est plus adapté lorsque les ingénieurs doivent analyser le relief sous-jacent, comparer les cotes de conception ou effectuer des calculs de terrassement.

Par exemple, un entrepreneur chargé de surveiller un chantier sur la durée peut utiliser un DSM pour consigner l’état actuel de la surface, mais recourir à des modèles de terrain pour l’analyse des travaux d’excavation et de nivellement.

DSM ou DTM pour les volumes de stocks ?

Pour le calcul des réserves, le choix du modèle altimétrique approprié dépend de l’élément mesuré et de la surface de référence utilisée pour le calcul du volume.

Un stock étant en soi un objet situé en surface, le fait de le supprimer automatiquement dans le cadre d’une classification « terre nue » éliminerait évidemment l’élément qui doit être mesuré.

C’est pourquoi les calculs de volume doivent être effectués à partir d’une surface qui conserve la géométrie du tas, tout en utilisant un plan de base ou une surface de référence approprié(e) pour le calcul.

C’est un bon exemple qui illustre pourquoi un modèle DTM n’est pas systématiquement le choix le plus approprié pour toutes les tâches de cartographie professionnelle.

DSM ou DTM pour les courbes de niveau ?

Lorsque les courbes de niveau sont destinées à représenter le relief réel, un MNT constitue généralement le meilleur choix.

Si les courbes de niveau sont générées directement à partir d’un MNS dans un environnement urbain ou végétalisé, elles peuvent épouser les toits, les arbres et d’autres objets en surface.

Cela peut donner lieu à des courbes de niveau qui ne reflètent pas la topographie réelle du site.

La classification du terrain avant la génération des courbes de niveau peut donc s’avérer cruciale pour les levés topographiques.

La photogrammétrie permet-elle de voir le sol sous les arbres ?

Il s’agit là d’une contrainte importante à prendre en compte lors de la création de modèles DTM à partir de photographies aériennes.

La photogrammétrie permet de reconstituer les surfaces visibles sur les images sources.

Si une végétation dense masque entièrement le sol, la caméra du drone n’enregistre pas le relief situé sous le couvert végétal. Metashape ne peut pas reconstituer directement les détails du sol qui ne figurent pas sur les photographies.

La classification du sol permet de supprimer les points correspondant à la végétation et d’effectuer une interpolation entre les points de sol disponibles, mais elle ne permet pas de créer des données topographiques mesurées là où le sol n’a jamais été visible.

Dans les zones fortement boisées, le LiDAR aéroporté peut donc s’avérer plus adapté, car les signaux laser peuvent parfois atteindre le sol à travers les éclaircies de la végétation.

Quelle est la précision des modèles DSM et DTM ?

La précision de ces deux modèles dépend de la qualité de l’ensemble du processus photogrammétrique.

Parmi les facteurs importants, on peut citer :

• Altitude de vol
• Distance d’échantillonnage au sol (GSD)
• Chevauchement d’images
• Qualité de l’appareil photo
• Netteté de l’image
• Positionnement RTK ou PPK
• Points de contrôle au sol
• Précision des points de contrôle
• Étalonnage de la caméra
• Qualité du nuage de points
• Qualité de la classification des sols

Un modèle DTM peut être correctement classé tout en restant imprécis si le projet d’origine présente un géoréférencement de mauvaise qualité.

Pour les applications de niveau topographique, il convient d’utiliser, dans la mesure du possible, des points de contrôle indépendants afin d’évaluer la précision horizontale et verticale absolue du modèle final.

Comment exporter des fichiers DSM et DTM à partir de Metashape

Une fois le modèle altimétrique créé, sélectionnez :

Fichier > Exportation > Exportation du MNT

Le format GeoTIFF est l’un des plus courants, car il conserve le géoréférencement et peut être importé dans des applications telles que QGIS et ArcGIS.

Le DSM ou le DTM ainsi obtenu peut ensuite être utilisé dans le cadre d’autres processus de travail liés au SIG, à la CAO, à l’ingénierie et à l’analyse du terrain.

DSM ou DTM dans Agisoft Metashape : lequel choisir ?

Le choix du modèle approprié dépend entièrement des informations que vous souhaitez obtenir grâce à cette enquête.

Optez pour un DSM dans les cas suivants :

• Vous avez besoin de la surface visible dans son intégralité.
• Les bâtiments et la végétation sont des éléments pertinents pour l’analyse.
• Vous procédez à un état des lieux du site.
• Vous avez besoin des hauteurs de surface ou d’informations sur les obstacles.
• Vous travaillez sur des ouvrages ou des éléments en surface.

Optez pour un DTM dans les cas suivants :

• Vous avez besoin des cotes au niveau du sol nu.
• Vous êtes en train de générer des courbes de niveau.
• Vous analysez le drainage ou les pentes.
• Vous travaillez dans le domaine de la conception de routes ou d’infrastructures.
• Vous avez besoin de données topographiques pour des travaux de terrassement ou de nivellement.
• Les bâtiments et la végétation doivent être supprimés du modèle altimétrique.

Dans de nombreux projets professionnels, la meilleure solution consiste à générer à la fois un DSM et un DTM à partir d’un même projet Metashape. Chaque modèle répond à un ensemble de questions différentes et, ensemble, ils offrent une représentation plus complète de la zone étudiée.

Foire aux questions

Agisoft Metashape permet-il de créer à la fois des modèles DSM et DTM ?

Oui. Agisoft Metashape Professional prend en charge la génération de DSM et de DTM géoréférencés. La création d’un DTM nécessite généralement que le nuage de points soit classé, afin que la classe « Sol » puisse être utilisée pour la génération du MNT.

Un MNT est-il identique à un MNS ?

Le terme « DEM » est un terme générique désignant un modèle numérique d’altitude. Selon la surface représentée, un modèle d’altitude peut correspondre à un DSM ou à un DTM de sol nu.

Ai-je besoin d’une classification des sols pour un DSM ?

En règle générale, non. Un DSM a pour but de préserver la surface visible, y compris les bâtiments et la végétation. La classification du sol revêt une importance particulière lorsque l’objectif est de créer un MNT de sol nu.

Un DTM est-il meilleur qu’un DSM ?

Pas nécessairement. Ils ont des finalités différentes. Un MNT (modèle numérique de terrain) est plus adapté à l’analyse du relief, tandis qu’un MNS (modèle numérique de surface) est plus approprié lorsque les objets en surface font partie des informations dont vous avez besoin.

Puis-je exporter un DSM ou un DTM depuis Metashape vers QGIS ?

Oui. Les modèles altimétriques peuvent être exportés dans des formats géoréférencés tels que GeoTIFF et importés dans des applications SIG, notamment QGIS et ArcGIS.