Essa é a principal diferença entre o Modelo Digital de Superfície (MDS) e o Modelo Digital de Terreno (MDT). O MDS considera as elevações dos elementos presentes sobre a superfície. Já o MDT busca representar a forma do solo, removendo ou desconsiderando objetos acima dele.
Escolher o modelo incorreto pode comprometer interpretações sobre declividade, drenagem e diferenças de altura. Neste guia, você entenderá quando utilizar cada produto e quais cuidados são necessários em levantamentos agrícolas com drone.
MDS e MDT: qual é a diferença fundamental?
O Modelo Digital de Superfície, conhecido internacionalmente como DSM (Digital Surface Model), representa as elevações das superfícies observadas pelo sistema de levantamento.
Isso significa que suas informações podem incluir o topo das plantas, copas de árvores, telhados, estruturas agrícolas e solo exposto.
O Modelo Digital de Terreno, chamado de DTM (Digital Terrain Model), representa a superfície estimada do terreno, desconsiderando elementos como árvores, construções e outras estruturas acima do solo.
Em uma lavoura de soja desenvolvida, por exemplo, o MDS pode acompanhar a superfície superior da vegetação. O MDT procura representar a elevação do solo sob essa cobertura.
Portanto, o MDS responde à pergunta sobre a elevação da superfície observada, enquanto o MDT procura responder à pergunta sobre a elevação do terreno.
O que o MDS representa em uma propriedade rural?
O MDS é uma representação digital das elevações da superfície reconstruída no levantamento.
Em trabalhos fotogramétricos, essas informações geralmente são calculadas a partir de fotografias sobrepostas, utilizadas para estimar a geometria tridimensional da área.
Em uma propriedade agrícola, o modelo pode conter:
- Superfície superior de culturas agrícolas.
- Copas de árvores e vegetação permanente.
- Telhados de galpões e outras construções.
- Estradas e caminhos com solo visível.
- Taludes e diferenças naturais de elevação.
Imagine uma estrada de terra passando ao lado de um talhão de milho. Onde o solo está visível, o MDS pode representar sua elevação. Sobre a plantação, entretanto, os valores podem corresponder à parte superior das plantas.
Isso não significa que o modelo esteja necessariamente errado. Ele pode estar representando corretamente superfícies diferentes.
Para quais análises o MDS pode ser utilizado?
Quando possui qualidade geométrica adequada, o MDS pode apoiar a visualização tridimensional de uma propriedade, a análise de estruturas e a identificação de obstáculos elevados.
Também pode ser utilizado em comparações de superfícies ou como uma das entradas para estimativas de altura da vegetação, desde que exista uma referência confiável do terreno.
Entretanto, não deve ser utilizado automaticamente como representação do solo em áreas com cobertura vegetal.
O que o MDT mostra quando a vegetação é desconsiderada?
O MDT busca reproduzir a configuração da superfície terrestre sem os elementos que estão acima dela.
Por esse motivo, costuma ser mais apropriado quando o objetivo é estudar características do relevo.
Entre suas possíveis aplicações estão a análise de declividade, a elaboração de perfis topográficos e o apoio a estudos de drenagem.
Em terrenos agrícolas com desníveis, o MDT pode ajudar a representar encostas, baixadas e elevações que ficariam parcialmente ocultas no modelo de superfície.
Contudo, existe uma limitação essencial: o software não consegue observar diretamente o solo que não aparece nas fotografias.
Quando uma lavoura fechada impede a visualização do terreno, o processamento pode precisar estimar os valores ausentes a partir de regiões próximas.
Essa estimativa pode introduzir incertezas, principalmente em locais onde o relevo muda rapidamente.
MDS ou MDT: comparação das diferenças práticas
| Característica | MDS | MDT |
|---|---|---|
| Superfície representada | Superfície observada ou reconstruída | Terreno estimado sem objetos acima do solo |
| Vegetação | Pode incluir a parte superior das plantas | Procura excluir a vegetação |
| Construções | Pode incluir telhados e estruturas | Procura excluir construções |
| Classificação de pontos | Nem sempre é necessária | Frequentemente necessária em fotogrametria |
| Principal aplicação | Análise da superfície e de objetos elevados | Análise topográfica do terreno |
| Limitação relevante | Não diferencia automaticamente solo e vegetação | Pode depender de interpolação em regiões sem solo visível |
Por que a mesma lavoura apresenta alturas diferentes?
A diferença acontece porque os modelos podem representar níveis físicos distintos da mesma região.
Considere um exemplo apenas ilustrativo: em determinado ponto, o solo apresenta elevação de 520 metros em um referencial vertical definido. A superfície superior da vegetação está a 521,2 metros nesse mesmo referencial.
Nesse cenário hipotético, um MDS que represente corretamente o topo da vegetação poderia registrar aproximadamente 521,2 metros, enquanto um MDT adequado poderia indicar 520 metros.
A diferença seria de 1,2 metro.
Esse valor não corresponde a uma medição real de uma lavoura específica. Serve apenas para demonstrar como os modelos representam superfícies distintas.
Na prática, a estimativa de altura exige que os dois modelos estejam corretamente alinhados e representem as superfícies desejadas com precisão suficiente.
Como o software transforma fotografias em MDS e MDT?
O processamento fotogramétrico utiliza fotografias sobrepostas para reconstruir a geometria da superfície.
Depois do alinhamento das imagens, o programa pode calcular informações tridimensionais, como mapas de profundidade e nuvens de pontos.
Esses dados permitem construir um modelo de elevação.
Geração do MDS
O software utiliza a representação tridimensional disponível para atribuir valores de elevação às posições do modelo.
Em uma estrutura raster, cada célula armazena um valor referente à superfície representada naquela localização.
O resultado pode incluir as partes superiores das plantas e estruturas identificadas durante a reconstrução.
Geração do MDT
Para representar o solo, normalmente é necessário distinguir os pontos associados ao terreno daqueles pertencentes à vegetação e a outros objetos.
Essa etapa é conhecida como classificação da nuvem de pontos.
Na documentação do Agisoft Metashape, o processo permite selecionar a classe de pontos do solo como fonte para a geração do modelo de terreno.
O PIX4Dmapper também oferece procedimentos específicos para produzir MDT a partir da classificação e do tratamento das superfícies.
Por que a classificação automática precisa de revisão?
Classificar uma nuvem de pontos significa atribuir categorias aos elementos reconstruídos.
O programa pode tentar identificar automaticamente pontos de terreno, vegetação e construções com base em suas características geométricas.
Entretanto, o resultado depende dos parâmetros utilizados e da complexidade da área.
Em uma lavoura com terreno irregular, por exemplo, o algoritmo pode confundir partes de um talude com objetos acima do solo.
Também podem ocorrer erros quando a vegetação cobre praticamente toda a superfície.
Por isso, recomenda-se conferir os pontos classificados antes de gerar o MDT definitivo.
A documentação da Agisoft esclarece que não existe uma combinação universal de parâmetros que produza o melhor resultado em qualquer terreno.
Como escolher o modelo para cada finalidade agrícola?
A escolha deve começar pela pergunta que o levantamento precisa responder.
| Objetivo | Modelo a considerar | Observação |
|---|---|---|
| Visualizar a superfície superior da lavoura | MDS | Representa as superfícies reconstruídas |
| Analisar declividade do terreno | MDT | Exige representação confiável do solo |
| Estudar caminhos de drenagem | MDT | Pode exigir correções hidrológicas adicionais |
| Estimar altura da vegetação | MDS e MDT | Depende de alinhamento e qualidade dos modelos |
| Analisar elevação de estruturas | MDS | Verificar detalhes e precisão da reconstrução |
| Produzir curvas de nível do terreno | MDT | Revisar classificação e interpolação |
Para compreender como esses produtos surgem durante o processamento, consulte nosso guia sobre as etapas que transformam fotografias de drone em mapas agrícolas.
É possível calcular a altura da vegetação subtraindo o MDT do MDS?
Em determinadas aplicações, sim.
A diferença entre um MDS e um MDT compatíveis pode representar a altura estimada dos elementos acima do solo.
O procedimento é utilizado em análises de altura de copas e outras aplicações tridimensionais.
Entretanto, os dois arquivos precisam utilizar o mesmo sistema de referência horizontal e vertical, além de apresentar alinhamento espacial adequado.
Quando possuem resoluções diferentes, pode ser necessário reamostrar uma das camadas antes do cálculo.
Ferramentas como a calculadora raster do QGIS permitem realizar operações entre os valores das células.
É importante compreender que a subtração não corrige erros dos modelos originais. Um MDT estimado incorretamente sob vegetação pode produzir valores de altura igualmente incorretos.
O que verificar antes de utilizar um modelo de elevação?
- Identifique o produto: confirme se o arquivo é MDS ou MDT e quais superfícies representa.
- Confira a origem: verifique se foi produzido por fotogrametria, LiDAR ou outra técnica.
- Analise a resolução: observe o tamanho das células e a quantidade de detalhes disponíveis.
- Verifique o referencial: confira sistema de coordenadas, unidades e referência vertical.
- Examine as falhas: procure picos, depressões artificiais e regiões interpoladas.
- Revise a classificação: especialmente em áreas vegetadas, encostas e construções.
- Confira a precisão: utilize referências independentes quando a finalidade exigir comprovação.
A precisão do modelo não depende apenas da resolução do arquivo. Um raster com células pequenas pode conter erros de elevação ou deslocamentos geográficos.
Quando necessários, os pontos de controle e de verificação terrestre ajudam a avaliar a confiabilidade geométrica do levantamento. Saiba mais em nosso artigo sobre instalação e utilização de pontos de controle no mapeamento com drone.
Perguntas frequentes sobre MDS e MDT
Todo drone consegue gerar MDS e MDT?
O resultado depende das fotografias, da qualidade da reconstrução e das funções do software utilizado. A geração de um MDT confiável pode ser limitada quando o solo permanece oculto pela vegetação.
O MDT elimina automaticamente todas as árvores?
Não necessariamente. Algoritmos podem identificar e remover elementos acima do solo, mas a classificação exige conferência. Regiões sem pontos de terreno podem depender de interpolação.
MDS e MDT são iguais ao ortomosaico?
Não. O ortomosaico reúne informações visuais das fotografias geometricamente corrigidas. MDS e MDT representam valores de elevação.
Qual modelo utilizar para curvas de nível do solo?
Normalmente, o MDT é mais adequado quando existem árvores, plantações e construções. Se a superfície observada corresponde ao próprio terreno, um MDS adequado também pode servir para determinadas aplicações.
Além da Vegetação, a Verdadeira Forma do Terreno
A principal diferença entre MDS e MDT está na superfície representada.
O Modelo Digital de Superfície registra a geometria dos elementos observados pelo levantamento, enquanto o Modelo Digital de Terreno busca representar o solo sem a vegetação e as construções.
Para propriedades rurais, essa distinção influencia diretamente análises de relevo, drenagem, curvas de nível e estimativas de altura.
Antes de utilizar qualquer modelo, é fundamental verificar sua origem, os procedimentos de classificação e a precisão alcançada.
Um modelo de elevação só oferece informações realmente úteis quando representa a superfície correta para a análise que se pretende realizar.
Fontes técnicas e referências oficiais
- Pix4D — What Is a DSM, DTM, Orthomosaic and Densified Point Cloud?
Definições técnicas dos principais produtos fotogramétricos e diferenças entre modelos de superfície e terreno. - Pix4D — How to Automatically Generate a Digital Terrain Model.
Procedimentos para geração do MDT, classificação e tratamento dos elementos acima do solo. - Agisoft — Point Cloud Classification.
Orientações para classificação de pontos de solo e construção de modelos digitais de terreno no Metashape. - Agisoft — Parameters for Ground Point Classification.
Explicação dos parâmetros utilizados para classificar terrenos planos, inclinados e áreas com vegetação. - Pix4D — How to Generate Contour Lines.
Diferenças na geração de curvas de nível a partir do MDS e do MDT. - USGS — Digital Elevation Models: Terminology and Definitions.
Referência científica sobre terminologia, modelos de elevação e características das superfícies representadas. - QGIS — Documentação Oficial de Análise Raster.
Ferramentas para cálculos entre camadas raster, incluindo diferenças de elevação. - Pix4D — PIX4Dmapper Outputs.
Descrição dos produtos cartográficos gerados pelo software e seus formatos de exportação. - USGS — What Is a Digital Elevation Model?
Definição institucional de modelos digitais de elevação destinados à representação do terreno.