ドローン大辞典
数値標高モデル｜用語解説｜ドローン大辞典
概要
数値標高モデル（DEM）とは、地表を一定の間隔のメッシュ（格子）や不整三角網（TIN）で区分し、それぞれの地点における標高値を数値として記録したデータモデルである。ドローン測量や公共測量において、地形の起伏や高低差を正確に把握するための基礎データとして広く利用されている。
数値標高モデルの定義と特徴
数値標高モデルの最大の特徴は、地表面、すなわち裸地の高さのみを表現している点にある。樹木、建物、橋梁など、地表の上に存在する地物の高さ情報は含まれない。資料や分野によっては、数値地形モデル（DTM）と呼ばれる場合もある。
数値表層モデルとの違い
ドローン測量で頻繁に扱われるデータとして、数値表層モデル（DSM）がある。DSMは、地盤の高さに加えて、その上に存在する樹木や建物などの高さも含んだ表面形状を表すモデルである。写真測量やレーザ計測で最初に生成される三次元データは、通常このDSMに近い状態となる。
これに対して数値標高モデルは、DSMや点群データから樹木や建物などを取り除くフィルタリング処理を行い、純粋な地盤高のみを抽出して作成される。地形そのものを評価したい場合には、DEMが用いられる。
主な利用分野と用途
数値標高モデルは、地表形状を正確に把握する必要があるさまざまな分野で活用されている。空中写真から歪みのない地図画像であるオルソ画像を作成する際には、地形による位置ズレを補正するための基準データとしてDEMが使用される。
また、勾配や高低差の計測、不陸の把握といった地形解析にも利用される。圃場の凹凸を可視化して均平作業の計画に用いたり、林道や斜面の状況把握、土木施工における土量計算や三次元設計データの基礎資料としても重要な役割を果たす。
ドローン測量における作成方法
ドローンを用いた測量では、まず空中写真撮影やレーザ計測により三次元点群データを取得する。この点群データには、地表だけでなく樹木や構造物も含まれているため、次にフィルタリング処理を行い、地表面のみの点群であるグラウンドデータを抽出する。
その後、抽出されたグラウンドデータを基に、一定間隔のメッシュや三角網を用いて標高値を内挿補間し、数値標高モデルが作成される。この工程により、連続した地形表現が可能となる。