DSM vs DTM vs DEM：違いと見分け方
DSM（digital surface model、数値表層モデル）は、センサーが上空から最初に捉えるものの高さです。屋根、樹冠、駐車中のトラック、あるいは何も立っていない場所の地面が該当します。DTM（digital terrain model、数値地形モデル）は、それらをすべて取り除いた裸地の高さです。DEM（digital elevation model、数値標高モデル）は、どちらにも使える一般的な呼び方です。3つとも、セルごとに1つの高さを持つrastersです。
3つの言葉を一行で
- DSM、digital surface model：屋根や樹冠を含む、あらゆるものの頂部。
- DTM、digital terrain model：その上に立つものをすべて取り除いた裸地。
- DEM、digital elevation model：一般的な呼び方。多くのカタログでは裸地を指しますが、DSMをこの名前で提供している場合もあるため、ドキュメントを確認してください。
DSMからDTMを引くと、地面の上に立っているものすべての高さになります。この3つ目のrasterはnDSMと呼ばれ、地面の上にあるものが森林の場合は樹冠高モデルと呼ばれます。
| DSM | DTM | |
|---|---|---|
| 家の上 | 屋根 | その下の地面 |
| 森林の上 | 樹冠 | 林床 |
| 道路の上 | 道路 | 道路、同じもの |
| 用途 | 景観、屋根への太陽光、3D | 洪水、傾斜、排水、等高線 |
手元にあるものを見分ける方法
ファイルのラベルが、必ずしも答えとは限りません。確認するポイントは3つです。
- 名前にDTMまたは「bare earth」とある。 それはDTMです。フランスのRGE ALTIやEnvironment AgencyのDTMタイルがその例です。
- 名前にDEMとある。 ドキュメントを確認してください。DEMは一般的な呼び方で、通常はDTMですが、SRTMとCopernicus DEMはどちらも森林上ではDSMのように動作します。
- ドローンや写真から作られた。 それはDSMです。カメラは木の下の地面を見ることができないため、写真測量で得られるのは表層です。一部のパルスが葉の隙間を見つけて地面で反射して戻ってくるため、下まで捉えられるのはLiDARだけです。
QGISでどれを使うか
- 傾斜、陰影図、等高線、洪水範囲、排水。 DTMを使います。DSMでは屋根の陰影図になり、生け垣の裏側には水がたまってしまいます。
- 見通し、屋根への太陽光、3Dシーン。 DSMを使います。建物や木々を障害物として含めたいからです。
- 建物の高さ、樹木の高さ。 nDSMを使います。Raster Calculatorを開き、2つのlayerを同じグリッドに揃えたうえで
"dsm@1" - "dtm@1"と入力します。その結果をフットプリントlayerに結合すると、各建物に高さが付与されます。TerraLabでQGIS向けに作っているpluginのAI Segmentationは、オルソフォト上にそれらのフットプリントを描画します。建物フットプリントガイドでは、その結合方法を説明しています。
向けに作っているpluginのダウンロード先
ほぼすべての国が独自の標高データを無料で公開しており、作業するスケールでは、国のデータセットが世界規模のデータより優れています。次の5つで、ほとんどの要件をカバーできます。各データセットは2026年9月10日に開いて確認しました。
| Source | Covers | What you get | Resolution |
|---|---|---|---|
| OpenTopography | Worldwide | 生のLiDAR点群と、下記の世界規模のrastersを1か所で取得できます | LiDARが飛行した地域では1 m |
| Copernicus DEM | Worldwide | DSMです。名前が何であれ、森林上では樹冠の位置にあります | 30 m |
| USGS 3DEP | United States | 裸地DEMと、州内で飛行済みの場合はその基となったLiDAR | 1 mから10 m |
| IGN RGE ALTI | France | DTMです。LiDAR HDでは、分類済み点群も併せて公開されています | 1 m |
| DEFRA Data Services | England | DSMとDTMの両方が、別々の複合データとして公開されています | 1 m |
ダウンロードしたタイルをそのままキャンバスにドロップしてください。QGISはGeoTIFFを読み込み、標高は単一バンドに入っているため、準備なしでRaster > Analysis > SlopeとHillshadeを使えます。
よくある質問
DEMはDSMですか、それともDTMですか？
通常はDTMですが、確認してください。USGSは裸地にDEMという名前を使います。SRTMとCopernicus DEMはDEMとラベル付けされていますが、森林上ではDSMのように動作します。
LiDARから得られるのはDSMですか、それともDTMですか？
同じ飛行から両方を作成できます。各パルスの最初の反射でDSMを作ります。葉の隙間を見つけて地面まで届いたパルスは地面反射として分類され、DTMに補間されます。そのためLiDARは樹冠の下を見られますが、カメラには見られません。
建設におけるDTMとは何ですか？
同じ裸地rasterを、既存の敷地レベルとして読み取ったものです。DTMと設計表面の差が、切土と盛土の体積になります。DSMを使うと、木々、仮囲い、現場の仮設小屋まで移動する土として数えてしまいます。
衛星画像からDTMを取得できますか？
いいえ。写真には高さの情報がありません。ほとんどの国では国の標高データセットが無料で利用でき、画像から導出できるものより優れています。
真のオルソフォトとは何ですか？なぜDSMが必要なのですか？
DTMではなくDSMを使って補正したオルソフォトです。これにより、各屋根が外側に傾かず、フットプリント上に配置されます。DTMでは補正によって地面だけが正しい位置に置かれ、その上に立つものはすべて写真の中心から外側に傾いたままになります。
QGIS AI hubでは、QGIS内でAIにできることとできないことをまとめています。
