初心者が学ぶ無人航空機

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DEM・DSM・DTMの違いとは?数値標高モデルの種類をドローン測量で整理

ソラタ

「DSMとDTMって何が違うの?どちらがドローン測量で使われるの?」数値標高モデルの3種類の違いと用途を整理します。

この記事の要点

DEM(Digital Elevation Model)は地形の高さを数値化したモデルの総称で、DSMとDTMを含む概念です。DSM(Digital Surface Model)は建物・樹木を含む地表面の高さを表し、DTM(Digital Terrain Model)は建物・樹木を除いた地形のみの高さを表します。

ドローン測量では通常DSMが生成され、そこからDTMを派生させます。

3つのモデルの定義

名称正式名含まれるもの特徴
DEMDigital Elevation Model(数値標高モデル)DSM・DTM両方を含む総称広義の「地形高さデータ」の呼び方
DSMDigital Surface Model(数値表層モデル)建物・樹木・構造物を含むドローン写真測量で最初に生成されるモデル
DTMDigital Terrain Model(数値地形モデル)地面のみ(建物・樹木を除外)DSMから建物・樹木を取り除いた地形モデル

ドローン測量でどう使われるか

ドローンで空撮した写真をSfM処理すると、まずDSMが生成されます。DSMには建物・樹木・車なども地表面として含まれます。

そこから建物や樹木を除去するフィルタリング処理を行うことでDTMを作成します。

モデル主な用途
DSM建設現場の土量計算・造成計画・建物周辺の地形把握
DTM洪水シミュレーション・森林の地形把握・道路設計(地面高さが必要な場合)

LiDARとSfMでの違い

写真測量(SfM)では樹木下の地面が計測できないためDTMの精度が低くなりがちです。一方、LiDARは樹木を透過して地面を計測できるため、森林地帯でも精度の高いDTMを取得できます。

DEM/DSM/DTM生成に必要な高精度測位(RTK・DGPS)の仕組みは、教則第4版(下図)でも示されています。

GNSSと測位精度・RTK・DGPS(国土交通省 無人航空機の飛行の安全に関する教則 第4版 p.50):DEM/DSM/DTM生成に必要なcm精度測位の基盤
出所:国土交通省「無人航空機の飛行の安全に関する教則 第4版」(2026年2月)p.50 DEM/DSM/DTM生成の測位精度:数値標高モデル(DEM・DSM・DTM)の生成には正確な地理位置情報が必要。RTK(リアルタイムキネマティック)やDGPS(ディファレンシャルGPS)を使用することで数cm〜数十cmの高精度測位が可能となり、精度の高い地形モデルの生成ができる。

混同しやすい用語

DEM:数値標高モデルの総称。DSMとDTMを含む広い概念。

DSM:建物・樹木を含む地表面の高さモデル。ドローン測量で最初に生成される。

DTM:建物・樹木を除いた地形のみの高さモデル。DSMからフィルタリングして作成。

オルソ画像:DSMを使って歪みを補正した平面写真。地図として使用できる。

学科試験対策|管理人の一言

「DSM=建物・樹木を含む地表面」「DTM=地形のみ(建物・樹木を除去)」という違いを対比で覚えましょう。「ドローン測量でまず得られるのはDSM」という処理の順序も重要です。

DEMは総称なので混乱しやすいですが、「DSM・DTMをまとめてDEM」と理解すれば整理できます。

一問一答

Q1. DSMとDTMの違いを答えよ。

A1. DSMは建物・樹木を含む地表面の高さモデル。DTMは建物・樹木を除いた地形のみの高さモデル。

Q2. ドローンの写真測量(SfM処理)で最初に生成されるのはどちらか。

A2. DSM(Digital Surface Model)。その後フィルタリング処理でDTMを作成する。

まとめ

DEM(総称)の中にDSM(建物・樹木含む)とDTM(地形のみ)があります。ドローン測量ではSfM処理でDSMが生成され、用途に応じてDTMに変換します。

建設の土量計算にはDSM、洪水シミュレーションや森林地形把握にはDTMが主に使われます。

関連記事:SfMとは? オルソ画像とは? LiDARとは? 正射変換・鉛直投影とは?

参考資料

・測量法(昭和24年法律第188号)

・i-Construction(国土交通省)

・無人航空機の飛行の安全に関する教則(国土交通省 第4版)

この記事を書いた人

ソラタ

30代。二等無人航空機操縦士の技能証明取得を目指して勉強中。学科試験で詰まったポイントを整理してお伝えします。