MDT, MDS y MDE: diferencia y cuándo usar cada uno

MDT y MDS son dos modelos digitales de elevaciones que salen del mismo vuelo pero describen cosas distintas. El MDT representa el suelo desnudo; el MDS, la superficie con todo lo que hay encima: vegetación, edificios, acopios. Muchos pliegos llaman MDE al modelo de superficie, y de ahí viene buena parte de la confusión. Confundirlos lleva a errores de proyecto, y por eso conviene tener clara la diferencia antes de pedir cartografía.

Qué es el MDT (modelo digital del terreno)

El modelo digital del terreno es una representación numérica de la altura del suelo en cada punto de una zona. Se almacena como una malla regular (ráster) en la que cada celda guarda una cota, o como una malla triangular irregular (TIN) apoyada en puntos medidos.

La palabra clave es suelo. Un MDT no incluye árboles, edificios, vehículos, acopios ni cualquier otro objeto que se apoye sobre el terreno. Si en la parcela hay un pinar, el MDT pasa por debajo de las copas y representa la cota de la tierra.

Esa limpieza se consigue en el procesado. De la nube de puntos (LiDAR o fotogramétrica) se clasifican los puntos de suelo y se descartan los demás. Con los puntos de suelo se interpola la superficie. Por eso la calidad de un MDT depende sobre todo de la calidad de esa clasificación.

Para qué se usa el MDT

• Curvas de nivel y perfiles longitudinales y transversales.
• Cálculo de pendientes y orientaciones de una parcela.
• Redes de drenaje y cuencas vertientes y estudios de inundabilidad.
• Proyectos de implantación: fotovoltaica, eólica, urbanización, trazados.
• Base de los movimientos de tierra, comparando el MDT con la rasante de proyecto.

Qué es el MDS, el modelo de superficie que muchos llaman MDE

Aquí conviene aclarar la nomenclatura, porque es la fuente de casi toda la confusión.

En fita seguimos la terminología del Instituto Geográfico Nacional (IGN). Modelo digital de elevaciones (MDE) es el nombre general de los modelos de alturas, y engloba el MDT (terreno) y el MDS (superficie). El IGN agrupa sus productos bajo «modelos digitales de elevaciones» y dentro distingue los dos.

El modelo digital de superficie (MDS) es el que incluye la vegetación, los edificios y cualquier objeto sobre el terreno. Es la primera superficie que ve el sensor desde arriba.

En muchos pliegos y encargos, sin embargo, se llama MDE al modelo de superficie. Cuando un pliego pide un MDE, confirmamos si se refiere al terreno desnudo o a la superficie con todo encima, y lo dejamos escrito en la memoria del trabajo.

Para qué se usa el MDS

• Alturas de edificios y de arbolado, por diferencia con el MDT.
• Estudios de sombras en plantas fotovoltaicas, donde los obstáculos cuentan.
• Modelos 3D de ciudades y de polígonos industriales.
• Análisis de visibilidad y de líneas de vista.
• Superficie actual de los acopios, que se compara con una superficie de base para calcular su volumen.

Diferencia entre MDT y MDS: la comparación directa

Aspecto	MDT	MDS (superficie)
Qué representa	El suelo desnudo	La primera superficie visible
Incluye edificios y árboles	No	Sí
Procesado	Requiere clasificar el suelo	Sale casi directo del vuelo
Usos típicos	Pendientes, drenaje, proyecto	Alturas, sombras, 3D, acopios

Un ejemplo concreto. En un parque industrial, el MDT muestra la explanada y los viales; una nave aparece como una zona plana al nivel del suelo. En el MDS, la misma nave aparece como un bloque de 12 m de altura con su cubierta. Ninguno de los dos está equivocado: responden a preguntas distintas.

La diferencia entre MDS y MDT: alturas sobre el suelo

Restar el MDT al MDS da un tercer modelo: el modelo de alturas normalizadas, que contiene solo lo que sobresale del suelo. Es un producto en sí mismo.

• En agricultura, la altura de las copas sirve para estimar vigor y biomasa de un cultivo leñoso.
• En urbanismo, da las alturas de edificación existentes de un sector.
• En líneas eléctricas, la altura de la vegetación bajo los conductores es el dato que marca las podas.

Volumetrías: una comparación entre superficies

La diferencia entre un MDS y un MDT da alturas sobre una base, pero no es una receta universal para cubicar (las volumetrías). El volumen se calcula dentro de un ámbito delimitado, el perímetro de cada acopio o zona, integrando la diferencia entre dos superficies compatibles: misma referencia, misma malla y mismo tratamiento.

• En un acopio de áridos, la superficie actual (MDS) se compara con una superficie de base acordada: el terreno original, la solera o un plano de referencia.
• En un movimiento de tierras, se comparan dos estados, la campaña anterior y la actual, o el estado actual con la superficie de proyecto.

El error del volumen depende de la exactitud de las dos superficies y de cómo se define la base. Lo documentamos en el informe del trabajo.

Cómo se obtienen el MDT y el MDS con dron

Los dos modelos salen del mismo vuelo. Lo que cambia es el procesado.

1. Vuelo con LiDAR, con cámara RGB métrica o con ambos, apoyado en GNSS RTK y en puntos de control medidos en campo.
2. Nube de puntos georreferenciada. Con LiDAR, millones de puntos con retornos múltiples; con fotogrametría, una nube densa calculada a partir de las imágenes.
3. MDS: se interpola con todos los puntos, tomando el más alto en cada celda. Representa copas, cubiertas y acopios.
4. Clasificación de suelo: algoritmos automáticos separan terreno de vegetación y edificios; se revisan a mano las zonas difíciles (taludes, márgenes de cauces, bordes de edificios) y se comprueba la cobertura de suelo obtenida.
5. MDT: se interpola solo con los puntos clasificados como suelo.
6. Control de calidad: comparación con puntos de comprobación independientes, medidos con GNSS o estación total, e informe de control.

LiDAR o fotogrametría para el MDT

La elección importa más en el MDT que en el MDS.

• Con fotogrametría, la cámara solo ve la superficie. En terreno despejado (explanadas, cultivos herbáceos cortos, canteras) el MDT es excelente. Bajo arbolado denso no hay puntos de suelo que clasificar: el MDT se interpola a ciegas y pierde fiabilidad.
• Con LiDAR, los múltiples retornos ayudan a registrar el terreno a través de los huecos de la vegetación. Clasificamos los puntos de suelo y comprobamos la cobertura obtenida, que bajo vegetación muy densa puede ser escasa. Es la técnica adecuada para montes, cauces con cañas, cultivos leñosos y cualquier zona cubierta.

Para el MDS ocurre lo contrario: la fotogrametría, con un GSD de 2 a 5 cm/px (la resolución de la imagen), da una superficie muy detallada y con textura; el LiDAR da una superficie fiel en bordes y vegetación, pero sin color, salvo que se fusione con las imágenes.

Resolución y precisión: qué pedir

La resolución es el tamaño de celda de la malla. Un vuelo con dron permite MDT y MDS de 5 a 20 cm de celda. Como referencia, el CNIG publica el MDT05 para toda España y, según la cobertura, productos más finos como el MDT02 o las nubes del PNOA-LiDAR. Pedir más resolución de la que el proyecto necesita solo aumenta el peso de los ficheros.

La resolución no es la exactitud. La exactitud típica es de 2 a 5 cm, expresada como error medio cuadrático (RMSE) sobre terreno despejado o superficies bien definidas, en el sistema de referencia del proyecto (ETRS89 / UTM, con alturas ortométricas salvo que se pida otra referencia). Se comprueba sobre puntos de comprobación independientes que no entran en el ajuste. Depende del sensor, del GSD, del apoyo en campo y de la vegetación. La exactitud de cada proyecto se acuerda en la propuesta y se documenta en el informe de control.

Una regla práctica para decidir:

• Proyecto de implantación, drenaje o movimiento de tierras: MDT con control de exactitud, celda de 10 a 20 cm.
• Sombras, alturas o 3D: MDS, y además el MDT cuando hacen falta alturas sobre el suelo.
• Volúmenes de acopios: MDS actual y una superficie de base acordada, dentro de un ámbito delimitado.
• Estudio preliminar sin trabajo de campo: modelos públicos del IGN, comparando su fecha, resolución, exactitud y detalle con lo que pide el proyecto.

Formatos de entrega

MDT y MDS se entregan en los formatos que lee el software del proyecto.

• Ráster: GeoTIFF (con georreferencia incluida), ASCII Grid, XYZ.
• Malla TIN para CAD y software de obra: LandXML, DWG.
• Derivados: curvas de nivel en DWG o SHP, perfiles en DWG o PDF, mapas de pendientes en GeoTIFF.
• Sistema de referencia: coordenadas oficiales ETRS89 (UTM, en el huso que corresponda), alturas ortométricas, salvo indicación del cliente.

Cuando el cliente trabaja en varias herramientas, lo habitual es entregar el modelo en GeoTIFF y las curvas en DWG, y publicar todo en una plataforma GIS web para que lo consulte quien no tiene software específico.

Preguntas frecuentes

¿MDE y MDS son lo mismo?

No siempre. Siguiendo la terminología del IGN, el MDE (modelo digital de elevaciones) es el término general que engloba el MDT y el MDS. En muchos pliegos, sin embargo, se llama MDE al modelo de superficie. Cuando nos piden un MDE, confirmamos a cuál se refiere y lo dejamos escrito en la memoria del trabajo.

¿Se puede obtener un MDT a partir de un MDS?

Solo si se dispone de la nube de puntos de origen para clasificar el suelo. A partir de una malla de superficie ya generada se pueden filtrar edificios y árboles con algoritmos, pero en zonas de vegetación densa el resultado es una estimación, no una medida. Lo correcto es generar los dos modelos desde la nube de puntos.

¿Qué resolución tiene el MDT del IGN y cuándo no basta?

El CNIG publica el MDT05 para toda España y, según la cobertura, productos más finos: el MDT02 y las nubes de puntos del PNOA-LiDAR. Se generan a partir de las coberturas LiDAR del PNOA, con varios años entre pasadas. Para cada emplazamiento conviene comparar la fecha, la resolución, la exactitud y el detalle del dato disponible con lo que pide el proyecto. Los datos públicos sirven para estudios previos y alternativas; un levantamiento propio aporta la fecha actual, la resolución y el control que exige el diseño de detalle.

¿Qué necesita fita para presupuestar un MDT o un MDS?

El perímetro de la zona (un KML, un SHP o un plano), el uso previsto, la resolución y la exactitud requeridas y el formato de entrega. Con eso se define si el vuelo es LiDAR, fotogramétrico o combinado, y el plazo.

Las fichas de producto del modelo digital del terreno (MDT) y del modelo digital de superficie (MDS) detallan entregables, formatos y exactitudes, y el servicio de LiDAR con dron explica cómo se registra el terreno bajo vegetación.

Escrito por el equipo de fita, cartografía y topografía con dron en Xàtiva (Valencia).