Modelo digital de superficie (MDS)

Qué es el modelo digital de superficie

Un MDS es una malla de celdas, cada una con la cota de lo primero que encuentra un sensor mirando desde arriba. En un campo abierto es el suelo. En una ciudad son las cubiertas. En un bosque son las copas.

Es el modelo completo de la escena. Conserva edificios, naves, torres, arbolado, acopios de material y maquinaria. Esa información es ruido para unas aplicaciones y justo lo que se busca para otras.

MDS, MDT y modelo digital de elevaciones (MDE)

El MDT representa el terreno desnudo; el MDS, la superficie con todo lo que hay encima. En terreno sin obstáculos los dos coinciden. Donde hay un edificio, el MDS da la cota de la cubierta y el MDT la del suelo bajo él.

En muchos pliegos y encargos a este modelo se le llama MDE. En fita seguimos la terminología del IGN: MDE, modelo digital de elevaciones, es el nombre general de los modelos de elevación, y engloba el MDT y el MDS. Si un pliego pide un MDE, confirmamos si se refiere al terreno o a la superficie y lo dejamos escrito en la memoria del trabajo.

La diferencia entre el MDS y el modelo digital del terreno (MDT) da la altura de lo que hay sobre el suelo: edificios, vegetación o acopios. Para un volumen hace falta además delimitar el ámbito y elegir la superficie de base, como se explica en volumetrías. El artículo MDT, MDS y MDE: diferencia y cuándo usar cada uno desarrolla la comparación con ejemplos.

Cómo se obtiene un MDS con dron

Con fotogrametría, la nube de puntos densa que genera la cámara RGB métrica describe directamente la superficie visible: el MDS es su interpolación en malla. Es la vía más habitual, con un GSD de 2 a 5 cm/px, que es la resolución de la imagen y no su exactitud.

Con LiDAR se usan los primeros retornos de cada pulso, que corresponden a lo más alto que registra el láser. El resultado es más fiel en bordes de edificio y en vegetación. Del mismo vuelo sale el MDT: los múltiples retornos ayudan a registrar el terreno a través de los huecos de la vegetación, y clasificamos los puntos de suelo y comprobamos la cobertura obtenida. Los puntos de control GNSS RTK ajustan el modelo en ambos casos.

Exactitud, resolución y formatos

La exactitud altimétrica típica es de 2 a 5 cm, expresada como error medio cuadrático (RMSE) sobre superficies despejadas y bien definidas (cubiertas, pavimentos, suelo), en el sistema de referencia del proyecto (ETRS89 / UTM, con alturas ortométricas salvo que se pida otra referencia). Se comprueba con 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.

Sobre vegetación la cota es la de la copa, que cambia con el viento y la estación, y conviene interpretarla como tal. La resolución es el paso de malla, que habitualmente es el mismo del MDT, de 10 a 50 cm.

Qué entrega fita con un MDS

El contenido exacto se fija en la propuesta. Lo habitual es:

• El MDS en ráster GeoTIFF o ASC, en ETRS89 / UTM.
• La nube de puntos XYZ y, cuando se pide, la nube LAS o LAZ clasificada de la que procede.
• El MDT del mismo vuelo, si el encargo necesita las dos superficies.
• El informe de control, con los puntos de comprobación independientes y el RMSE obtenido.
• El MDS como capa en nuestra plataforma web GIS.

Para qué sirve un MDS, por sector

El MDS se usa cuando lo que importa es lo que hay sobre el terreno:

• Energías renovables: estudios de sombras de plantas fotovoltaicas, con el relieve y los obstáculos que proyectan sombra sobre los módulos.
• Obra civil y canteras: volumetrías de acopios y movimiento de tierras, donde el MDS es la superficie actual que se compara con una superficie de base acordada dentro de un ámbito delimitado.
• Urbanismo y polígonos industriales: alturas de edificios y naves, y análisis de visibilidad y cuencas visuales.
• Líneas de alta tensión: altura de la vegetación en los corredores.
• Imagen: ortofoto verdadera, en la que los edificios se proyectan sin inclinación.
• Glaciares: evolución de la superficie del hielo entre campañas.

MDS del IGN o MDS propio

El IGN publica un modelo digital de superficie, el modelo «con obstáculos», derivado de los primeros retornos del PNOA LiDAR, con paso de malla de 2 o 5 m según la zona. Sirve para ver la altura aproximada del arbolado y de la edificación en un estudio previo.

No basta para estudios de sombras de detalle, para la superficie de un acopio ni para la vegetación junto a una línea eléctrica: su malla es de metros, su fecha es la del vuelo y la superficie visible (copas, obras, acopios) cambia con el tiempo. La guía PNOA LiDAR y datos abiertos del IGN compara los productos del IGN y explica cuándo hace falta un vuelo propio.