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DEM (Digital Elevation Model)



I DEMs (Digital Elevation Models), ovvero modelli digitali di elevazione, sono dati digitali contenenti le informazioni di altitudine (quota).

Se l'altitudine riportata è quella al suolo allora abbiamo un DTM (Digital Terrain Model), altrimenti se la quota è misurata alla sommità di elementi presenti sul terreno (es: edifici, alberi) si parla di DSM (Digital Suface Model).





   DEM e TIN: raster e vettoriale

Come per molti altri dati utilizzati in GIS anche i modelli di quota possono essere in formato raster oppure vettoriale (>>> dati raster e vettoriali). Il termine DEM che significa "modello digitale di elevazione" potrebbe essere usato in modo generico per comprendere entrambi i formati, tuttavia è ormai consuetudine che quando si parla di DEM senza ulteriori precisazioni si intenda il modello in formato raster: insieme di celle (pixels), della stessa dimensione, che rappresentano una porzione di territorio. Ogni cella contiene un valore numerico che indica la quota media di quell'area.

RASTER



Modelli vettoriali sono invece i TINs, acronimo di Triangulated Irregular Network, costituiti da una rete che disegna triangoli irregolari non uguali di cui sono registrate le coordinate e la quota di ogni vertice.

TIN

Il modello vettoriale ha molti pregi tra cui il fatto di poter presentare una maggiore densità di punti (quindi un maggior dattaglio) dove il rilievo è più complesso e una minore densità (quindi meno spazio occupato in memoria) dove la superficie è più regolare.
Tuttavia il modello raster ha un decisivo vantaggio pratico: permette più agevolmente molte analisi morfologiche e attualmente la maggior parte dei programmi dedicati offrono molti più moduli di analisi per dati raster.

Nelle pagine seguenti sono trattati i modelli in formato raster poiché i DEMs derivanti da dati telerilevati sono generalmente in tale formato.



  Data Type e precisione verticale

Per poter rappresentare la variabilità delle quote non si può usare il comune data type intero corto a 8 bit, che con valori da 0 a 255 escluderebbe le zone depresse e le aree montuose;
quindi i formati più usati nei DEMs sono:
- Signed integer 16 bit (2 byte): valori interi negativi e positivi (quote approssimate al metro)
- Floating point 32 bit (4 byte): valori decimali negativi e positivi

La differenza di data type (intero o virgola mobile) diventa importante qunado si hanno dati al alta risoluzione orizzontale (< 10 m) in cui la differenza di quota media tra celle adiacenti è inferiore al metro.
DEM e data type

Utilizzando numeri interi con approssimazione al metro su dati ad alta risoluzione si rischia maggiormente l'effetto "gradinato" particolarmente visibile in zone a debole rilievo su immagini derivate di pendenza e ombreggiatura.

Ombreggiatura con effetto gradinato
Ombreggiatura con effetto gradinato




Pagine successive:
- origine dei DEMs
- rappresentazione dei dati altimetrici/morfologici













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Gennaio 2016
Alessandro Perego