Grundwasser

, Volume 19, Issue 3, pp 189–199 | Cite as

Grundwassergleichenplan für Brandenburg – Interpolation mittels Kriging mit externer Drift

Fachbeitrag

Zusammenfassung

Für das Land Brandenburg sind erstmals landesweite Grundwassergleichenpläne mit Stichtagsbezug erstellt worden. Sie bilden eine Grundlage für regionale hydrologische und hydrogeologische Auswertungen. Die Messungen der Grundwasserdruckhöhen erfolgten im Frühjahr und Herbst 2011 unter Einbeziehung von Messstellen des Landes und rund 100 weiterer Institutionen. Für die Regionalisierung kam das geostatistische Interpolationsverfahren „Kriging mit externer Drift“ zur Anwendung. Diese Methode integriert bei der Berechnung der Grundwasserdruckhöhen vorhandene Fachkenntnisse über eine Sekundärvariable, die „externe Drift“. Als externe Drift wurde in diesem Projekt eine qualitative konzeptionelle Modellvorstellung der Grundwasserdruckfläche zugrunde gelegt. Somit wird der subjektive Einfluss einzelner Bearbeiter und die Anzahl erforderlicher Stützpunkte reduziert sowie die Reproduzierbarkeit verbessert.

Für die Erstellung weiterer Grundwassergleichenpläne kann zunächst der mit erhöhtem organisatorischem Aufwand erzeugte Plan von 2011 als externe Drift verwendet werden. Der Mess- und Arbeitsaufwand lässt sich damit erheblich verringern. Zukünftig können weitergehend präzisierte Pläne als externe Drift eingesetzt werden.

A groundwater contour map for the state of Brandenburg (Germany)—Interpolation with kriging with external drift

Abstract

In Brandenburg, Germany, state-wide water table contours that are based on data at a common reference date were created for the first time. These contour maps are needed as a basis for hydrological and hydrogeological analyses. All hydraulic heads were measured in 2011 using data from the regional authority and from about 100 other official institutions. Regionalisation was achieved with geostatistical interpolation using “kriging with external drift”. Additional information exists in terms of a conceptual model, which characterises water table contours and was used as a secondary variable in the kriging process. This method provides a significantly better approximation of the groundwater system in comparison to ordinary kriging while decreasing the number of required supporting points and improving reproducibility. The water table contours of 2011 can be used as a basis for external drift in future mapping campaigns, which will help to reduce the need for field measurements and mapping.

Keywords

Kriging with external drift KED Water table contour Regionalisation Conceptual model Geostatistics 

Notes

Danksagung

Die Autoren danken den Institutionen und Personen, die die Erstellung des landesweiten Grundwassergleichenplanes 2011 mit den bereitgestellten Daten unterstützt haben.

Literatur

  1. Chiles, J.P.: The use of external-drift kriging for designing a piezometric observation network. In: Bardossy, A. (Hrsg.) Geostatistical methods: recent developments and applications in surface and subsurface hydrology, S. 162. UNESCO, Paris (1992)Google Scholar
  2. Desbarats, A.J., Logan, C.E., Hinton, M.J., Sharpe, D.R.: On the kriging of water table elevations using collateral information from a digital elevation model. J. Hydrol. 255(1–4), 25–38 (2002)CrossRefGoogle Scholar
  3. Deutsch, C.: DECLUS: a fortran 77 program for determining optimum spatial declustering weights. Comput. Geosci. 15(3), 325–332 (1989)CrossRefGoogle Scholar
  4. Deutsch, C.V., Journel, A.G.: GSLIB Geostatistical Software Library and User’s Guide, 2nd edn. S. 369. Oxford University Press, New York (1998)Google Scholar
  5. Krige, D.G.: A statistical approach to some mine valuations and allied problems at the Witwatersrand. Dissertation, University of Witwatersrand, Südafrika (1951)Google Scholar
  6. LBGR – Landesamt für Bergbau Geologie und Rohstoffe Brandenburg: Hydrogeologische Karten Brandenburg 1:50.000 (HYK50). http://www.geo.brandenburg.de/hyk50/. Zugegriffen 17. April 2011
  7. LUGV – Landesamt für Umwelt, Gesundheit, Verbraucherschutz Brandenburg: Mittlere Abflussspende für die Zeitreihe 1976–2005 (Abimo 2.1). http://www.mugv.brandenburg.de/cms/detail.php/bb1.c.310481.de. Zugegriffen 20. Juni 2012
  8. Manhenke, V., Hannemann, M., Rechlin, B.: Gliederung und Bezeichnung der Grundwasserleiterkomplexe im Lockergestein des Landes Brandenburg. Brandenburg. Geowiss. Beitr. 1, 12 (1995)Google Scholar
  9. Rivest, M., Marcotte, D., Pasquier, P.: Hydraulic head field estimation using kriging with an external drift: A way to consider conceptual model information. J. Hydrol. 361(3–4), 349–361 (2008)CrossRefGoogle Scholar
  10. Schafmeister, M.-Th.: Geostatistik für die hydrogeologische Praxis, S. 172. Springer, Berlin (1999)CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

Authors and Affiliations

  1. 1.GCI GmbHKönigs WusterhausenDeutschland
  2. 2.Ref. Ö4 Wasserrahmenrichtlinie, Hydrologie, GewässergüteLandesamt für Umwelt, Gesundheit, Verbraucherschutz Brandenburg (LUGV)PotsdamDeutschland

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