DSM vs DTM vs DEM: differenza e quale usare

Il DSM (modello digitale di superficie) è la quota della prima cosa che un sensore vede dall'alto: un tetto, la sommità di un albero, un camion parcheggiato, oppure il suolo dove non sorge nulla. Il DTM (modello digitale del terreno) è la quota del terreno nudo, senza niente di tutto questo. Il DEM (modello digitale di elevazione) è il termine generico per entrambi. Sono tutti raster con un valore di quota per cella.

DSM, DTM e DEM: la differenza in breve

Il DSM segue le sommità, il DTM segue il suolo e DEM è il nome della famiglia che li comprende. DSM meno DTM dà l'altezza di tutto ciò che sorge sul suolo. Questo terzo raster si chiama nDSM, o modello dell'altezza della chioma (CHM) quando ciò che sorge sul suolo è una foresta. DEM è il termine vago: la maggior parte dei cataloghi lo usa per il terreno nudo, ma alcuni vi distribuiscono un DSM.

DEM, DTM e DSM: cosa significa DEM dipende da chi lo scrive

DEM è il termine ombrello e il fatto che indichi il terreno nudo o la superficie dipende dall'ente che ha pubblicato il file. Le stesse tre lettere compaiono su dati di entrambi i tipi, quindi il nome da solo non ti dice mai quale hai scaricato.

• Negli Stati Uniti, DEM di solito significa terreno nudo. L'USGS definisce il DEM come "la superficie topografica del terreno nudo (bare earth) della Terra, esclusi alberi, edifici e qualsiasi altro oggetto in superficie". I DEM 3DEP standard seguono questa regola.
• Negli standard europei, DEM copre entrambi. La specifica INSPIRE sull'elevazione dell'UE chiama DTM il modello del terreno nudo e DSM il modello con vegetazione ed edifici, e il suo modello di dati ammette entrambi sotto la voce DEM. La raccomandazione di UN-GGIM Europe chiede a ogni paese di fornire un DTM e un DSM a ogni livello di dettaglio.
• I DEM globali sono quasi sempre superfici. Il Copernicus DEM ha DEM nel nome e dichiara nella stessa pagina di essere un DSM "che include edifici, infrastrutture e vegetazione". Anche SRTM è una superficie radar: in un test su una foresta bavarese, Jacobsen della Leibniz Universität Hannover ha trovato quote SRTM in media 13,8 m sopra un modello del terreno LiDAR.

Un articolo dell'USGS sulla terminologia dei DEM lo dice chiaramente: DEM è un termine generale, DSM e DTM sono quelli specifici. Quando un collega dice DEM, chiedigli quale. Quando un file dice DEM, leggi la documentazione.

Quanto distano un DSM e un DTM? Una cittadina francese, misurata

Su un tassello LiDAR di 1 km² su Sommières, cittadina sul fiume Vidourle nel sud della Francia, il DSM sta più di 2 m sopra il DTM sul 52% del terreno, e l'acqua alzata di 5 m sopra il fiume copre sul DSM meno di un quinto della superficie che copre sul DTM. Abbiamo misurato tutto il 23 settembre 2026 con i modelli di superficie e di terreno di IGN LiDAR HD (MNS e MNT, celle da 0,5 m, 4 milioni di celle ciascuno), poi abbiamo ripetuto la prova su un tassello di foresta nei Vosgi.

Gli edifici coprono il 13% del tassello di Sommières, quindi alberi e siepi fanno la maggior parte di quel 52%. La stessa sottrazione dà le altezze degli edifici: sulle 1.029 impronte di 20 m² o più della BD TOPO di IGN, la mediana di DSM meno DTM dentro ogni impronta è 9,5 m, contro i 10,2 m del campo altezza della stessa BD TOPO. In Francia non serve nemmeno calcolarla, perché IGN pubblica la differenza già pronta come MNH di LiDAR HD.

La pendenza è il punto in cui un DSM fa più danni. Ogni bordo di tetto e ogni chioma si legge come un piccolo dirupo, quindi la pendenza media a Sommières passa da 8° sul DTM a 29° sul DSM, e ricampionare a 5 m prima di calcolare la pendenza la riporta solo a 23°. Una mappa delle classi di pendenza costruita sul DSM metterebbe il 41% del tassello in una classe oltre i 30°, contro il 7% sul DTM.

Un DSM trasforma un ponte in una diga

Alza l'acqua di 5 m sopra il punto più basso del fiume: il DTM allaga 8,1 ha del tassello e raggiunge 34 edifici. Il DSM ne allaga 1,5 ha e ne raggiunge uno. Il DSM conserva il ponte romano sul Vidourle e, in un raster che memorizza una sola quota per cella, l'impalcato di un ponte è un muro pieno fino al letto del fiume, quindi l'acqua si ferma lì. Lungo le rive, le chiome sospese sull'acqua tolgono un'altra striscia all'area allagata. La guida alla simulazione di alluvioni esegue la stessa prova sul DTM, il modello giusto per questo scopo.

Come abbiamo misurato

Abbiamo scaricato MNS e MNT di ogni riquadro di 1 km dalla Géoplateforme di IGN (Licence Ouverte 2.0), li abbiamo sottratti cella per cella e abbiamo calcolato la pendenza allo stesso modo su entrambi. L'alluvione è un riempimento a livello costante (bathtub fill): ogni cella sotto il livello dell'acqua e collegata al punto più basso del fiume, senza flusso e senza tempi, quindi mostra cosa lascia passare ciascun modello, non una previsione di piena. "Sorge fuori dagli edifici" significa più alto di 2 m fuori da un'impronta della BD TOPO, quindi soprattutto alberi, ma anche tralicci e ponti. Due tasselli sono due luoghi, non una media nazionale, e non abbiamo provato un DSM globale da 30 m, che media la chioma su celle molto più grandi.

nDSM e modello dell'altezza della chioma: DSM meno DTM

Un nDSM, DSM normalizzato, è il DSM meno il DTM, così ogni cella contiene l'altezza di ciò che si trova lì invece della sua quota. Su una foresta lo stesso raster si chiama modello dell'altezza della chioma, o CHM. NEON, l'osservatorio ecologico statunitense, lo definisce allo stesso modo: DSM meno DTM è uguale a CHM, l'altezza degli oggetti in superficie.

Come calcolarlo con il Calcolatore raster di QGIS

1. Carica il DSM e il DTM della stessa area. Prendili dallo stesso rilievo, così condividono data, griglia e riferimento altimetrico.
2. Apri Raster > Calcolatore raster. Il manuale di QGIS nomina ogni banda nome_layer@numero_banda, quindi un layer chiamato dsm diventa "dsm@1".
3. Scrivi la sottrazione, prima il DSM: "dsm@1" - "dtm@1".
4. Dove i due modelli non concordano, sull'acqua o ai bordi dei tasselli, possono comparire piccoli valori negativi. Per portarli a zero nello stesso passaggio, aggiungi un confronto, che QGIS valuta come 1 o 0: ("dsm@1" - "dtm@1" > 0) * ("dsm@1" - "dtm@1").
5. Prendi estensione e risoluzione dal DSM. Se le due griglie sono diverse, il calcolatore ricampiona con il vicino più prossimo, quindi allineale prima, quando puoi.

Se sottrai nell'ordine inverso ottieni altezze negative. Anche il tutorial CHM di NEON avverte che l'ordine sbagliato dà "alberi con altezze negative".

A cosa serve un nDSM

• Altezze degli edifici. Esegui Statistiche zonali con le impronte degli edifici sull'nDSM e tieni la mediana, che un camino o un ramo sporgente spostano appena. È così che abbiamo ottenuto la mediana di 9,5 m a Sommières. AI Segmentation, il plugin che sviluppiamo in TerraLab per QGIS, disegna le impronte sull'ortofoto, e la guida alle impronte degli edifici mostra il collegamento. Se ti serve l'altezza di pochi edifici, lo strumento gratuito per l'altezza degli edifici (interfaccia in francese) la legge per te: l'altezza misurata da IGN in Francia, Overture altrove.
• Altezza degli alberi e copertura arborea. Applica al CHM una soglia a 2 m o 5 m e ottieni una maschera della copertura, con l'altezza di ogni chioma conservata. La guida alla copertura arborea la confronta con altri cinque metodi.
• Cambiamenti nel tempo. Due nDSM di anni diversi mostrano nuovi edifici, alberi abbattuti e danni da tempesta.

In Francia, IGN pubblica questo raster già pronto come MNH di LiDAR HD, a 0,5 m, quindi puoi saltare la sottrazione.

Quale dei due hai

Leggi la documentazione del prodotto, non il nome del file. Tre controlli:

• Il nome dice DTM o "bare earth". È un DTM. Ne sono esempi RGE ALTI in Francia e i tasselli DTM dell'Environment Agency.
• Il nome dice DEM. Leggi la documentazione. DEM è il termine generico, di solito un DTM, ma SRTM e il Copernicus DEM si comportano entrambi come un DSM sulla foresta.
• Viene da un drone o da fotografie. È un DSM. Una fotocamera non vede il suolo sotto un albero, quindi la fotogrammetria dà la superficie. Solo il LiDAR arriva sotto, perché alcuni suoi impulsi trovano un varco tra le foglie e tornano indietro dal suolo. La guida fotogrammetria vs LiDAR approfondisce.

Quale usare in QGIS

Usa il DTM per tutto ciò che riguarda l'acqua o la pendenza, il DSM per tutto ciò che guarda sopra le sommità e la loro differenza per le altezze.

• Pendenza, ombreggiatura, curve di livello, estensione di un'alluvione, drenaggio. DTM. Un DSM ti dà un'ombreggiatura dei tetti e acqua che ristagna dietro ogni siepe.
• Linea di vista, solare sui tetti, scena 3D. DSM. Ti servono gli edifici e gli alberi che si frappongono.
• Altezze degli edifici, altezze degli alberi. L'nDSM, calcolato con il Calcolatore raster come mostrato nella sezione sull'nDSM qui sopra.

AI Agent lo fa da una frase dentro QGIS. Chiedigli di caricare l'elevazione dell'area a schermo e scarica un DEM aperto come il Copernicus DEM o un LiDAR nazionale, poi esegue per te l'ombreggiatura o il calcolatore raster.

Dove scaricare gratis ciascuno

Quasi ogni paese pubblica gratis i propri dati di elevazione, e un LiDAR nazionale batte qualsiasi dato globale alla scala a cui lavori. Contano le ultime due colonne: se ottieni una superficie o il terreno nudo, e con quale dimensione di cella. Ho controllato ogni fonte nella sua pagina il 27 settembre 2026.

Qualche dettaglio che la tabella nasconde. Il Copernicus DEM ha anche una versione da 10 m, EEA-10, per l'Europa, e la sua nota di rilascio osserva che per la modellazione di alluvioni e drenaggio di solito serve un DTM. Le quote SRTM usano il geoide EGM96, mentre 3DEP usa NAVD88, quindi controlla il datum prima di mescolarli. Dall'AHN6 in poi il modello di superficie dell'AHN non include più linee elettriche e tralicci. Per una superficie globale a 30 m su una foresta, ricorda che la chioma è mediata nella cella: un DSM da 30 m meno un DTM da 1 m non è l'altezza di un albero.

Trascina un tassello scaricato direttamente sulla mappa. QGIS legge il GeoTIFF e la quota è nell'unica banda, quindi Raster > Analisi > Pendenza e Ombreggiatura funzionano senza alcuna preparazione. Per la Francia, la guida a LiDAR HD mostra quattro modi per portare i tasselli in QGIS.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra DEM e DTM?

DEM è il termine generale per qualsiasi raster di elevazione. Un DTM è un tipo di DEM, il solo terreno nudo. Negli Stati Uniti un DEM significa quasi sempre un DTM. In Europa e nei dati globali, un DEM può essere benissimo un DSM.

Un DEM è un DSM o un DTM?

Di solito un DTM, ma controlla. L'USGS usa DEM per il terreno nudo. SRTM e il Copernicus DEM sono etichettati DEM e si comportano come un DSM sulla foresta.

Il Copernicus DEM è un DSM o un DTM?

Un DSM. Copernicus dichiara che rappresenta la superficie "che include edifici, infrastrutture e vegetazione", anche se il nome dice DEM.

Che cos'è un nDSM?

Il DSM meno il DTM, cella per cella. Contiene l'altezza di edifici e alberi sopra il suolo invece della loro quota. Su una foresta si chiama modello dell'altezza della chioma.

Il LiDAR dà un DSM o un DTM?

Entrambi, dallo stesso volo. Il primo ritorno di ogni impulso costruisce il DSM. Gli impulsi che trovano un varco tra le foglie e arrivano al suolo sono classificati come ritorni del terreno e interpolati nel DTM, ed è per questo che il LiDAR vede sotto una chioma e una fotocamera no.

Posso ottenere un DTM da un'immagine satellitare?

Non da una sola immagine, che non contiene altezza. Una coppia stereo, due immagini dello stesso luogo da angolazioni diverse, dà un DSM. Trasformarlo in un DTM significa filtrare via tutto ciò che non è suolo, cosa che funziona in campo aperto e fallisce sotto una chioma fitta, dove il suolo non è mai stato visto. Per la maggior parte dei paesi il dato nazionale di elevazione è gratuito e migliore di qualsiasi cosa potresti ricavare da solo.

Che cos'è una true orthophoto e perché serve un DSM?

Un'ortofoto corretta con un DSM invece che con un DTM, così ogni tetto cade sulla propria impronta invece di inclinarsi verso l'esterno. Con un DTM la correzione mette al posto giusto solo il suolo, e tutto ciò che vi sorge sopra continua a inclinarsi lontano dal centro della foto.

L'hub AI per QGIS raccoglie ciò che l'AI può e non può fare dentro QGIS.