Geostatistik für die hydrogeologische Praxis:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
1999
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| Beschreibung: | XVII, 172 S. Ill., graph. Darst. |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Einführung..............................................................................................1
l.lGeostatistik..........................................................................................1
1.1.1 Ziele und Aufgaben der Geostatistik..............................................2
1.2 Aufbau des Textes................................................................................3
1.3 Quantitative Hydrogeologie..................................................................4
1.3.1 Hydrogeologische Modeile.............................................................4
1.3.1.1 Prozeßmodellierung................................................................5
1.3.1.2 Geographische Informationssysteme (GIS)..............................5
1.3.2 Geostatistik in der Hydrogeologie..................................................6
2 Räumliche Struktur von Boden- und
Grundwasserleitereigenschaften........................................................9
2.1 Ortsabhängige Variable (ReV)..............................................................9
2.2 Räumliche Strukturanalyse - Variographie.........................................11
2.2.1 Theoretische Grundlagen.............................................................11
2.2.1.1 Geostatistische Grundannahmen...........................................11
2.2.1.2 Das experimentelle Variogramm...........................................14
2.2.1.3 Das Variogrammodell...........................................................15
2.2.1.4 Räumliche Anisotropien........................................................16
2.2.1.5 Die Drift...............................................................................18
2.2.2 Vorgehen bei der Anpassung experimenteller Variogramme........18
2.2.3 Fallbeispiel:Variogrammanalyse..................................................20
2.2.3.1 Strukturanalyse von Bodenkenngrößen einer ackerbaulich
genutzten Fläche...................................................................20
2.2.4 Schlußfolgerungen.......................................................................29
3 Erstellen von Karten hydrogeologischer Kenngrößen.................31
3.1 Räumliche Schätzung - Kriging..........................................................33
3.1.1 Gewöhnliches Kriging (Ordinary Kriging)..................................34
3.1.2 Kriging bei instationären Variablen (Universal Kriging).............36
3.1.3 Kriging mit Externer Drift...........................................................39
3.1.4 Raum-Zeit Kriging......................................................................40
3.1.5 Die Methode der Kreuzvalidation................................................44
XII Inhaltsverzeichnis
3.1.6 Fallbeispiel: Kriging....................................................................44
3.1.6.1 Erstellung eines Grundwassergleichenplans in einem
städtischen Gebiet..................................................................45
3.1.7 Schlußfolgerangen.......................................................................55
3.2 Multivariate Geostatistik....................................................................56
3.2.1 Co-Kriging..................................................................................57
3.2.1.1 Das Co-Kriging Gleichungssystem........................................58
3.2.1.2 Kreuz-Kovarianzen und Kreuz-Variogramme.......................59
3.2.2 Kriging von Einflußfaktoren........................................................61
3.2.2.1 Faktorenanalyse....................................................................62
3.2.3 Fallbeispiel. Multivariate Schätzung............................................64
3.2.3.1 Interpolation der räumlichen Verteilung des Redoxpotentials
im Grundwasser des Oderbruchs im Winter 1995..................65
3.2.3.2 Räumliche Analyse der hydrochemischen Beeinflussung im
Grandwasser des Oderbruchs.................................................69
4 Regionalisierung hydrodynamischer Eigenschaften....................81
4.1 Indikatoransatz...................................................................................82
4.1.1 Kriging von Nominalvariablen....................................................82
4.1.2 Indikatorkriging für Variablen des Intervalltyps..........................83
4.2 Stochastische Simulationsverfahren....................................................87
4.2.1 Methode der Tuming Bands........................................................91
4.2.2 Sequentielle Simulation...............................................................92
4.2.2.1 Sequentielle Gauß-Simulation...............................................93
4.2.2.2 Sequentielle Indikator Simulation.........................................94
4.2.3 Simuliertes Abkühlen (Simulated Annealing)..............................94
4.2.4 Fallbeispiel: Simulation...............................................................97
4.2.4.1 Worst-Case Modellstudie für den Transport von Schadstoffen
in einem porösen Grundwasserleiter in Ontario/Kanada........98
4.2.4.2 Untersuchung der Abhängigkeit des Fließverhaltens von der
räumlichen Erhaltungsneigung der Aquiferkomponenten -
ein numerisches Experiment.................................................107
4.2.5 Weitere Verfahren - Kritik..........................................................118
5 Umgang mit Fehlem und Unsicherheiten.....................................121
5.1 Probenahme-und Sanierungsplanung................................................122
5.1.1 Theoretische Grandlagen............................................................123
5.1.1.1 Die Ausdehnungsvarianz.....................................................123
5.1.1.2 Fehlerbetrachtung bei unregelmäßiger Probenanordnung -
Voronoi-Zerlegung...............................................................125
5.1.2 Das Programmsystem GEOP zur Gefährdungsabschätzung und
zur Unterstützung von Probenahme und Sanierungsplanung.......127
5.1.2.1 Behandlung multivariater Probleme.....................................129
Inhaltsverzeichnis XIII
5.1.3 Fallbeispiel: Gefährdungsabschätzung........................................131
5.1.3.1 Probenahmeplanung auf einem ehemaligen Kokereigelände 131
5.1.4 Schlußbemerkung......................................................................132
5.2 Räumliche Schätzung nicht sicherer Information..............................133
5.2.1 Fuzzy-Kriging............................................................................133
5.2.2 Softkriging.................................................................................135
5.2.2.1 Definition der Indikatorvariablen für „weiche Daten..........135
5.2.3 Fallbeispiel: Softkriging.............................................................137
5.2.3.1 Verbesserte Regionalisierung von fy-Werten als Parameter in
einem numerischen Grundwassermodell unter Nutzung
qualitativer Informationen...................................................138
6 Resümee und Ausblick.....................................................................149
6.1 Zusammenfassung............................................................................149
6.2 Ausblick...........................................................................................150
Anhang....................................................................................................153
Literatur...................................................................................................161
Sachverzeichnis.....................................................................................171
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