29.12.2012 Aufrufe

Geologie und Städte - 3D-Stadtmodelle

Geologie und Städte - 3D-Stadtmodelle

Geologie und Städte - 3D-Stadtmodelle

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.

<strong>3D</strong>-Modellierung des Quartärs im<br />

nördlichen Oberrheingraben<br />

<strong>3D</strong>_NORG<br />

Rouwen Lehné 1 , Christian Hoselmann 2 ,<br />

Andreas Hoppe 1 , Heiner Heggemann 2<br />

1 Technische Universität Darmstadt, Angewandte Geowissenschaften, Schnittspahnstr. 9, D-64287 Darmstadt<br />

lehne@geo.tu-darmstadt.de, ahoppe@geo.tu-darmstadt.de<br />

2 Hessisches Landesamt für Umwelt <strong>und</strong> <strong>Geologie</strong> (HLUG), Rheingaustr. 186, D-65203 Wiesbaden<br />

christian.hoselmann@hlug.hessen.de, heiner.heggemann@hlug.hessen.de<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Wir über uns<br />

TU Darmstadt<br />

Institut für Angewandte Geowissenschaften<br />

Geo-Ressourcen & Geo-Risiken<br />

Themen:<br />

Evaluation von Geopotenzialen ……..<br />

………. Im urbanen Raum<br />

Ebro Becken - Zaragoza, Himalaya – Kathmandu, Canterbury Plains – Christchurch …<br />

Oberrheingraben – Rhein-Main Gebiet<br />

Source: ArcGlobe<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Überblick Oberrheingraben<br />

Source: ArcGlobe<br />

Dimensionen:<br />

300 km Länge<br />

30-40 km Breite<br />

>5000 m Tiefe<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

NNE-SSW orientiert


Übersicht Projektgebiet<br />

RH<br />

WO<br />

23 x 55 km<br />

= 1265 km²<br />

DA<br />

MA<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

HP<br />

VH<br />

mNN<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

RH = Rüsselsheim<br />

DA = Darmstadt<br />

HP = Heppenheim<br />

VH = Viernheim<br />

MA = Mannheim<br />

WO = Worms<br />

(Quelle Höhendaten: SRTM, NASA, modifiziert)


Aufgabe<br />

Tertiäre <strong>und</strong> Quartäre Sedimentfüllung<br />

lokal mehr als 3000 m mächtig<br />

Quartäre Ablagerungen bis zu 400 m<br />

mächtig im Heidelberger Becken<br />

Unkonsolidierte Sedimente bilden einen<br />

der größten Aquifere Europas (ca. 45 mrd<br />

m³)<br />

Rhein: Quelle & Lieferant für Wasser,<br />

Massenrohstoffe, flache Geothermie<br />

Ziel: <strong>3D</strong>-Visualisierung des Quartärs<br />

Eingangsdaten: Bohrungen (Source: Hoselmann 2008)<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Entwicklung Metropolregion Rhein-Main<br />

1910:<br />

115 km²; 6,2%<br />

1950:<br />

186 km²; 10%<br />

1980:<br />

341 km²; 18,4%<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

2010:<br />

445 km²; 24%


Bedarf eines urbanen Raums / Rhein-Main<br />

Boden + Massenrohstoffe + Gr<strong>und</strong>wasser<br />

Einwohner: 654964 (Statistisches Jahrbuch Frankfurt am Main 2005)<br />

2004/2005<br />

Trinkwasser: 49 Mio m 3 /year (Privat 37,6 / Industrie 7,7 / Leckagen 3,2 -<br />

Statistisches Jahrbuch Frankfurt am Main 2005)<br />

Preis Trinkwasser: 1,74 € /m 3 ENTEGA 2005)<br />

Presi für eine Familie: 78,90 € / month (240 m 3 /a, 4-Personen; 43,70<br />

water / 35,20 Abwasser - FR-Online – Dossiers 29.6.2006)<br />

Sand & Kies: ~ca. 3 Mio t oder 33 Mio € /Jahr ( 4,5 t/c·a x<br />

11,32 € x 655000 Einwohner)<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


<strong>Geologie</strong><br />

Arndt et al. ZDGG 162/4.2011<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Böden<br />

Development project area<br />

Sehr komplexe Lagerungsverhältnisse<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Bodenkarte 1:25.000, HLUG, modifiziert


Eingangsdaten<br />

9798 Bohrungen<br />

= 7,3 Bohrungen/km²<br />

Heterogene horizontale Verteilung


O<br />

RH<br />

MA<br />

DA<br />

Eingangsdaten<br />

Datendichte im Untersuchungsgebiet<br />

Zellgröße 100 x 100 m<br />

143 Bohrungen<br />

0 Bohrungen<br />

RH = Rüsselsheim<br />

DA = Darmstadt<br />

WO = Worms<br />

MA = Mannheim


Eingangsdaten<br />

Datendichte im Untersuchungsgebiet<br />

Zellgröße 100 x 100 m<br />

143 Bohrungen<br />

1 Bohrung<br />

0 Bohrungen (= 36.342 Zellen)<br />

RH = Rüsselsheim<br />

DA = Darmstadt<br />

WO = Worms<br />

MA = Mannheim


Eingangsdaten – vertikale Verteilung<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Heterogene Tiefenverteilung


Plattformen<br />

ArcGIS<br />

10<br />

(ESRI)<br />

GeODin<br />

(Fugro)<br />

gOcad<br />

(Paradigm)<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Bohrdatenbank<br />

Qualitätskontrolle,<br />

Abfragen, räuml. Analysen <strong>3D</strong>-Modellierung


Qualitätskontrolle<br />

Ausführung der Arbeiten auf 4 verschiedenen Ebenen<br />

Ebene 1<br />

TK-weise Kontrolle TUD Studentische Hilfskräfte<br />

Ebene 2<br />

Gegenkontrolle HLUG Hoselmann<br />

Ebene 3<br />

Neue Datenbank TUD Wiss. Mitarbeiter<br />

Endkontrolle, Freigabe, HLUG<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


9063 WW Pfungstadt GWM 1.3 SWP-PF-H03<br />

Bohransatzhöhe<br />

105,73 m NN<br />

0<br />

5<br />

10<br />

15<br />

20<br />

25<br />

30<br />

35<br />

40<br />

45<br />

50<br />

55<br />

60<br />

65<br />

70<br />

75<br />

80<br />

85<br />

90<br />

95<br />

100<br />

105<br />

110<br />

115<br />

120<br />

125<br />

130<br />

135<br />

140<br />

T S<br />

K<br />

fluviatile Sedimente Neckar/Rhein (Pleistozän)<br />

fluviatile Sedimente Neckar/Rhein (Pleistozän)<br />

fluviatile Sedimente Neckar/Rhein (Pleistozän)<br />

äolische Sedimente – Flugsand (Pleistozän)<br />

fluviatile Sedimente Neckar/Rhein (Pleistozän)<br />

Verschwemmungsablagerungen (Pleistozän)<br />

äolische Sedimente – Löss (Pleistozän)<br />

limnisch-fluviatile Sedimente (Pleistozän)<br />

fluviatile Sedimente Neckar/Rhein (Pleistozän)<br />

fluviatile Sedimente Neckar/Rhein (Pleistozän)<br />

Verschwemmungsablagerungen (Pleistozän)<br />

fluviatile Sedimente Neckar/Rhein (Pleistozän)<br />

limnisch-fluviatile Sedimente (Pleistozän)<br />

Verschwemmungsablagerungen (Pleistozän)<br />

äolische Sedimente – Löss (Pleistozän)<br />

Heterogene Ablagerungen<br />

fluviatile Sedimente Neckar/Rhein (Pleistozän)<br />

Verschwemmungsablagerungen (Pleistozän)<br />

fluviatile Sedimente Neckar/Rhein (Pleistozän)<br />

limnisch-fluviatile Sedimente (Pliozän)<br />

Mannheim-<br />

Formation<br />

Ludwigshafen-<br />

Formation<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Viernheim-Formation<br />

Iffezheim-<br />

Formation<br />

9016 FB Geinsheim BK 1<br />

Bohransatzhöhe<br />

85,00 m NN<br />

0<br />

5<br />

10<br />

15<br />

20<br />

25<br />

30<br />

35<br />

40<br />

45<br />

50<br />

55<br />

60<br />

65<br />

70<br />

75<br />

80<br />

85<br />

90<br />

95<br />

100<br />

T S<br />

K<br />

fluviatile Auensedimente (Holozän)<br />

fluviatile Sedimente Rhein/Neckar (Pleistozän)<br />

limnisch-fluviatile Sedimente (Pleistozän)<br />

fluviatile Sedimente Rhein/Neckar (Pleistozän)<br />

Mannheim-Formation<br />

Viernheim-Formation


Ergebnisse bisher<br />

(Hoselmann et al. 2008)<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Das tektonische Inventar konnte nur<br />

unzureichend berücksichtigt werden


Tektonik<br />

Störungen im Projektgebiet<br />

RH<br />

DA<br />

N<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Störung<br />

HP<br />

RH = Rüsselsheim<br />

DA = Darmstadt<br />

HP = Heppenheim<br />

WO<br />

VH = Viernheim<br />

MA = Mannheim<br />

WO = Worms<br />

VH<br />

MA<br />

(modifiziert nach Peters 2007)


Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Rezente Geodynamik?<br />

Relativbewegungen der SAPOS-<br />

Stationen zeigen Bewegungs-<br />

muster, das mit der <strong>Geologie</strong> gut<br />

übereinstimmt.


RH<br />

Re-Interpretation von Bohrungen, Sichtung von Metadaten aus<br />

Seismik <strong>und</strong> Bohrungen zeigen, dass der Akkumulationsraum<br />

in mindestens 5 Homogenitätsbereiche unterteilt werden kann<br />

2<br />

DA<br />

N<br />

3 4 5<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

1<br />

HP<br />

WO<br />

RH = Rüsselsheim<br />

DA = Darmstadt<br />

HP = Heppenheim<br />

VH = Viernheim<br />

MA = Mannheim<br />

WO = Worms<br />

VH<br />

MA


RH<br />

Ergebnisse –<br />

Tiefenlage Basis Quartär<br />

DA<br />

N<br />

-250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 mNN<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

HP<br />

WO<br />

RH = Rüsselsheim<br />

DA = Darmstadt<br />

HP = Heppenheim<br />

VH = Viernheim<br />

MA = Mannheim<br />

WO = Worms<br />

VH<br />

MA


Ergebnisse –<br />

Mächtigkeit Quartär<br />

50 m<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

133 wells deliver<br />

information on base Qt<br />

=<br />

0,1 wells/km²<br />

=<br />

regional uncertainties<br />

325 m


Umsetzung in ein räumliches Blockbild<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

SGrid


Umsetzung in ein räumliches Blockbild<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Attributierung des Blockbildes<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Implementierung von verschiedensten<br />

Eigenschaften in jede Zelle des Sgrids,<br />

hier Topographie


Attributierung des Blockbildes<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

…….Mächtigkeit Quartär


Ableitung von beliebigen Schnitten<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

X-Y Schnitt Mächtigkeit Quartär


<strong>3D</strong> Abfragen<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Die im SGrid abgelegten Attribute<br />

erlauben neben <strong>3D</strong>-Visualisierung<br />

auch <strong>3D</strong>-Abfragen<br />

Quartärmächtigkeit > 150 m


<strong>3D</strong> Abfragen<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Quartärmächtigkeit > 250 m


Lithostratigraphie Plio- / Pleistozän<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Ansatz<br />

GW-Geringleiter bestehen hauptsächlich aus bindigem Material<br />

Trennung bindige von nicht-bindigen Lagen<br />

Auflösung der Bohrungen in einzelne Schichten<br />

9798 Bohrungen = 75043 Schichten<br />

75043 Schichten = Basis für GIS-gestützte Abfragen<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


GIS-basierte Abfragen<br />

Filtern von bindigen Schichten aus mehr als 75.000 Schichten<br />

"SchichtBEZ" = 'Carbonatlehmgrus' OR "SchichtBEZ" = 'Carbonatlehmsand' OR "SchichtBEZ" = 'Carbonatschluffgrus' OR "SchichtBEZ" = 'Carbonatschluffkies' OR "SchichtBEZ" =<br />

'Carbonatschluffsand' OR "SchichtBEZ" = 'Carbonatschluffschutt' OR "SchichtBEZ" = 'Geröllehm' OR "SchichtBEZ" = 'Geröllehmmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Geröllschluff' OR "SchichtBEZ" =<br />

'Geröllton' OR "SchichtBEZ" = 'Gerölltonmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Gruslehm' OR "SchichtBEZ" = 'Grusschluff' OR "SchichtBEZ" = 'Grusschluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Gruston' OR<br />

"SchichtBEZ" = 'Kieslehm' OR "SchichtBEZ" = 'Kieslehmmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Kiesschluff' OR "SchichtBEZ" = 'Kiesschluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Kieston' OR "SchichtBEZ" = 'Lehm' OR<br />

"SchichtBEZ" = 'Lehm-Lockergestein' OR "SchichtBEZ" = 'Lehmgeröll' OR "SchichtBEZ" = 'Lehmgrus' OR "SchichtBEZ" = 'Lehmkies' OR "SchichtBEZ" = 'Lehmmergel' OR "SchichtBEZ" =<br />

'Lehmmergel-Lockergestein' OR "SchichtBEZ" = 'Lehmsand' OR "SchichtBEZ" = 'Lehmschluff' OR "SchichtBEZ" = 'Lehmschluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Lehmschutt' OR "SchichtBEZ" = 'Lehmton'<br />

OR "SchichtBEZ" = 'Lehmtonmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Normallehm' OR "SchichtBEZ" = 'Normallehmmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Sandlehm' OR "SchichtBEZ" = 'Sandlehmmergel' OR<br />

"SchichtBEZ" = 'Sandschluff' OR "SchichtBEZ" = 'Sandschluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'Schluff-Lockergestein' OR "SchichtBEZ" = 'Schluffgeröll' OR "SchichtBEZ" =<br />

'Schluffgrus' OR "SchichtBEZ" = 'Schluffkies' OR "SchichtBEZ" = 'Schluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Schluffmergel-Lockergestein' OR "SchichtBEZ" = 'Schluffsand' OR "SchichtBEZ" = 'Schluffschutt'<br />

OR "SchichtBEZ" = 'Schluffton' OR "SchichtBEZ" = 'Schlufftonmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Schuttlehm' OR "SchichtBEZ" = 'Schuttschluff' OR "SchichtBEZ" = 'Schuttschluffmergel' OR "SchichtBEZ" =<br />

'Schuttton' OR "SchichtBEZ" = 'Schutttonmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Ton' OR "SchichtBEZ" = 'Ton-Kalk-Mischgesteine' OR "SchichtBEZ" = 'Ton-Lockergestein' OR "SchichtBEZ" = 'Tongeröll' OR<br />

"SchichtBEZ" = 'Tongrus' OR "SchichtBEZ" = 'Tonkies' OR "SchichtBEZ" = 'Tonlehm' OR "SchichtBEZ" = 'Tonlehmmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Tonmergel' OR "SchichtBEZ" = 'Tonmergel-<br />

Lockergestein' OR "SchichtBEZ" = 'Tonmergelstein' OR "SchichtBEZ" = 'Tonschiefer' OR "SchichtBEZ" = 'Tonschluff' OR "SchichtBEZ" = 'Tonschluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender<br />

Geröllehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Geröllton' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Gruslehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Grusschluff' OR "SchichtBEZ" =<br />

'carbonatführender Gruston' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Kieslehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Kiesschluff' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Kieston' OR "SchichtBEZ" =<br />

'carbonatführender Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Lehmgrus' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Lehmkies' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Lehmsand' OR "SchichtBEZ" =<br />

'carbonatführender Lehmschluff' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Lehmschutt' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Lehmton' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Normallehm' OR<br />

"SchichtBEZ" = 'carbonatführender Sandlehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Sandschluff' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Schluffgrus'<br />

OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Schluffkies' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Schluffsand' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Schluffton' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender<br />

Schuttlehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Ton' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Tonkies' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender Tonlehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender<br />

Tonschluff' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, geröllführender Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, geröllführender Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, geröllführender<br />

Ton' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, grusführender Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, grusführender Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, grusführender Ton' OR<br />

"SchichtBEZ" = 'carbonatführender, kiesführender Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, kiesführender Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, kiesführender Ton' OR "SchichtBEZ"<br />

= 'carbonatführender, schuttführender Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, schuttführender Schluff' OR"SchichtBEZ" = 'carbonatführender, schuttführender Ton' OR "SchichtBEZ" =<br />

'carbonatführender, stark humoser Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, stark humoser Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführender, stark humoser Ton' OR "SchichtBEZ" =<br />

'carbonatführendes Lehm-Lockergestein' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführendes Lehmgeröll' OR "SchichtBEZ" = 'carbonatführendes Schluff-Lockergestein' OR "SchichtBEZ" = 'geröllführender<br />

Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'geröllführender Lehmmergel' OR "SchichtBEZ" = 'geröllführender Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'geröllführender Schluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'geröllführender Ton' OR<br />

"SchichtBEZ" = 'geröllführender Tonmergel' OR "SchichtBEZ" = 'grusführender Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'grusführender Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'grusführender Schluffmergel' OR "SchichtBEZ"<br />

= 'grusführender Ton' OR "SchichtBEZ" = 'grusführender Tonmergel' OR "SchichtBEZ" = 'kiesführender Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'kiesführender Lehmmergel' OR "SchichtBEZ" = 'kiesführender<br />

Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'kiesführender Schluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'kiesführender Ton' OR "SchichtBEZ" = 'kiesführender Tonmergel' OR "SchichtBEZ" = 'schuttführender Lehm' OR<br />

"SchichtBEZ" = 'schuttführender Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'schuttführender Schluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'schuttführender Ton' OR "SchichtBEZ" = 'schuttführender Tonmergel' OR<br />

"SchichtBEZ" = 'stark humoser Lehm' OR "SchichtBEZ" = 'stark humoser Schluff' OR "SchichtBEZ" = 'stark humoser Schluffmergel' OR "SchichtBEZ" = 'stark humoser Ton' OR "SchichtBEZ" = 'stark<br />

humoser Tonmergel'<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


GIS-basierte Abfragen<br />

Vereinfachung der Datenbank<br />

75043 Schichten<br />

= 9546 Pakete bindige Schichten<br />

= 6241 Pakete nicht-bindig<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

10 layers (5 c/5 nc)<br />

3<br />

layers<br />

(2 c/1 nc)


Räumliches Auftreten von Geringleitern<br />

(bindige Schichten)<br />

- Better conditions for both well planning and auditing well quality<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

rot = bindige Schichten<br />

Mächtigkeiten: 1 – 300 m


Räumliches Auftreten von GW-Leitern<br />

(nicht-bindige Schichten)<br />

- Better conditions for both well planning and auditing well quality<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

blau = nicht bindige Schichten<br />

Mächtigkeiten: 5 – 300 m<br />

Ein flächenhaftes Auftreten von Geringleitern oberhalb der<br />

Ludwigshafen-Formation (OZH) ist nicht gegeben


Ludwigshafen Formation im Südgebiet<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Umgang mit den neuen Informationen<br />

Definition verschiedener<br />

Tiefenscheiben, die die<br />

Korrelation von bindigen<br />

<strong>und</strong> nicht-bindignen Schichten<br />

erlauben<br />

- Better conditions for both well planning and auditing well quality<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


GIS-basierte Abfragen<br />

Ansatz räumliche Korrelation<br />

1m buffer<br />

1m buffer<br />

Leiter<br />

5 m<br />

Geringleiter<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Informationen für K<strong>und</strong>en<br />

Wahrscheinlichkeitskarten – Indicator Kriging<br />

Neighborhood type standard<br />

Lag size 800<br />

(analog der Auswertung average nearest neighbor)<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


<strong>Geologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Städte</strong><br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


<strong>Geologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Städte</strong><br />

2 km<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Beispiel Darmstadt


<strong>Geologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Städte</strong><br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

2 km


<strong>Geologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Städte</strong><br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


<strong>Geologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Städte</strong><br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Schwankungsbreite<br />

-42 mm/a - +50 mm/a<br />

2 km


<strong>Geologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Städte</strong><br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

Leider gibt es sehr<br />

viel mehr Störungen<br />

2 km


<strong>Geologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Städte</strong><br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


<strong>Geologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Städte</strong><br />

Datenverfügbarkeit <strong>Städte</strong>:<br />

- Nivellementdaten<br />

- Bohrungen<br />

- Gr<strong>und</strong>wassermessstellen<br />

Fragestellung <strong>Städte</strong>:<br />

- Kanalbau (Fest/Lockergestein)<br />

- Bodenbelastung (Phosphatbelastung geogen/anthropogen)<br />

- Wärmepotenziale<br />

- ………….<br />

> Kooperation mit der Stadt Darmstadt zur <strong>3D</strong>-Visualisierung der <strong>Geologie</strong> im Stadtgebiet<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


<strong>Geologie</strong> <strong>und</strong> <strong>Städte</strong><br />

Die <strong>Geologie</strong> hat den urbanen Raum entdeckt<br />

Geo2013 in Pilsen, Tschechien (September)<br />

Session Urban Geology<br />

Chair: Rouwen Lehné & Katherine Royse (BGS)<br />

Herzlich Willkommen!!<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


RH<br />

DA<br />

-250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 mNN<br />

Von 2D zu <strong>3D</strong>: Neue<br />

Erkenntnisse <strong>und</strong> Konsequenzen<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann<br />

HP<br />

WO<br />

VH<br />

MA


Schlussfolgerungen<br />

Die Basis Quartär liegt im Westen <strong>und</strong> Norden viel tiefer als bisher angenommen<br />

Die Basis Quartär ist tektonisch beeinflusst <strong>und</strong> kann in mindestens 5<br />

Homogenitätsbereiche unterteilt werden<br />

Der nördliche Teil des Hauptblockes fällt nach Westen ein, der südliche nach Osten<br />

Ein flächenhaftes Auftreten von Geringleitern oberhalb der Ludwigshafen Formation<br />

ist nicht gegeben<br />

Qualitätsgeprüfte <strong>und</strong> uninterpretierte Daten stehen dem HLUG auf verschiedenen<br />

Plattformen für das Tagesgeschäft zur Verfügung<br />

Das Modell ist dynmaisch: Jede neue Bohrung verdichtet den Kenntnisstand<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Wie geht es weiter ……<br />

Weitere Untersuchung eines möglichen flächenhaften Auftretens von Geringleitern<br />

im Nordteil des Gebietes<br />

Implementierung entsprechender Horizonte in das Modell<br />

Implementierung Qualität Bohrungen analog Ad-Hoc AG <strong>Geologie</strong> in das Modell<br />

Auswertung von Seismik (Flussseismik, Exploration) zur Verifizierung der Störungen<br />

Attributierung des Sgrids mit weiteren Parametern (GW, Logs, etc.)<br />

Entwicklung <strong>und</strong> Implementierung eines Konzeptes zur Weitergabe von Daten an K<strong>und</strong>en<br />

(WMS, Browser-basiert)<br />

Ausweitung des Untersuchungsgebietes nach Norden (Untermainebene)<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


2D<br />

using<br />

ArcGIS<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


2,5D<br />

using<br />

<strong>3D</strong>-Analyst<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


<strong>3D</strong><br />

using<br />

gOcad<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Qualitätsprüfung Bohrung<br />

Den Empfehlungen der Ad-Hoc Arbeitsgruppe <strong>Geologie</strong> der staatl. Geologischen Dienste<br />

folgend werden die Bohrungen qualitativ auf 3 verschiedenen Ebenen klassifiziert<br />

Bohrungen werden entsprechend der Kriterien numerisch klassifiziert<br />

Kumulativ schwankt die Qualität damit in einem Wertebereich zwischen<br />

3 (höchste Güte) <strong>und</strong> 14 (geringste Güte)<br />

Eine GIS-gestützte Selektion von Bohrungen in Abhängigkeit der gewünschten<br />

Güte ist möglich<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Qualitätsprüfung Bohrung<br />

Den Empfehlungen der Ad-Hoc Arbeitsgruppe <strong>Geologie</strong> der staatl. Geologischen Dienste<br />

folgend werden die Bohrungen qualitativ auf 3 verschiedenen Ebenen klassifiziert<br />

1 Objektlage geprüft<br />

- im Gelände oder anhand anderer Gr<strong>und</strong>lagen (z. B. Luftbilder) gesichert<br />

2 Objektlage plausibel<br />

- durch Kontrolle der Lage über Pläne <strong>und</strong> Karten weitgehend gesichert<br />

3 Objektlage unplausibel<br />

1: Qualitätsstufen für die Lageangaben von Bohrungen<br />

- die angegebene Objektlage ist unwahrscheinlich, aber derzeit nicht überprüfbar; wenn die Klärung<br />

der richtigen Lage nicht gewährleistet werden kann, ist die Bohrung aus dem Datenbestand zu<br />

entfernen<br />

4 Objektlage ungeprüft (Default-Einstellung)<br />

- eine Lageprüfung muss noch erfolgen<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Qualitätsprüfung Bohrung<br />

Den Empfehlungen der Ad-Hoc Arbeitsgruppe <strong>Geologie</strong> der staatl. Geologischen Dienste<br />

folgend werden die Bohrungen qualitativ auf 3 verschiedenen Ebenen klassifiziert<br />

2: Qualitätsstufen für Schichtdatenbewertung von Bohrungen<br />

1 Referenzprofil Regionalgeologie<br />

(Vollständige, detaillierte lithologische Beschreibung <strong>und</strong> stratigraphische Interpretation. Nach<br />

Möglichkeit mit Analytik, Bohrlochmessungen usw.; z. B. Forschungsbohrung)<br />

2 Schichtenprofil regionalgeologisch verwendbar<br />

(Gute lithologische Beschreibung; stratigraphische Interpretation durch regionale Korrelation<br />

verlässlich)<br />

3 Schichtenprofil regionalgeologisch eingeschränkt verwendbar<br />

(Lithologische Beschreibung zweifelhaft oder unvollständig, stratigraphische Deutung nur begrenzt<br />

<strong>und</strong> unter Vorbehalt möglich)<br />

4 Schichtenverzeichnis noch nicht überprüft<br />

5 Schichtprofil regionalgeologisch unbrauchbar<br />

(Lithologische Beschreibung ungenügend oder fehlend, keine plausible stratigrapische Zuordnung der<br />

Schichten möglich)<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Qualitätsprüfung Bohrung<br />

Den Empfehlungen der Ad-Hoc Arbeitsgruppe <strong>Geologie</strong> der staatl. Geologischen Dienste<br />

folgend werden die Bohrungen qualitativ auf 3 verschiedenen Ebenen klassifiziert<br />

3: Fakultative Qualitätseinstufen für Schichtdaten von Bohrungen<br />

1 Bohrung überprüft mit Hilfe eines vorliegenden <strong>3D</strong>-Modells<br />

2 Bohrung überprüft im Kontext mit anderen Quellen (z. B. in geologischen Schnitten, Projekten)<br />

3 Einzelbohrung<br />

4 nicht geprüft<br />

5 keine Schichtdaten vorhanden<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Qualitätskontrolle - Ampelklassifikation<br />

Blatt 6117<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Qualitätskontrolle<br />

Blatt 6117<br />

Geprüft: 432 Bohrungen<br />

Grün = 136 Bohrungen (=31,5 %)<br />

Orange = 156 Bohrungen (= 36,1 %) z.B. eine fehlende KG-Fraktion<br />

Rot = 140 Bohrungen (= 32,4 %) z.B. falsche Teufen oder Petrograhie<br />

Blatt 6417<br />

Geprüft: 158 Bohrungen<br />

Grün = 51 Bohrungen (=32%)<br />

Orange = 33 Bohrungen (= 20,75%)<br />

Rot = 74 Bohrungen (= 47,25%)<br />

Typische Fehler<br />

Auf Basis der Korrekturen wurde eine neue Bohrdatenbank erstellt<br />

Gesamtdauer der Qualitätsprüfung: 15 Monate<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Qualität Bohrungen<br />

Erfasste Lithologie kein Anzeiger für Qualität der Bohrung<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann


Informationen für K<strong>und</strong>en<br />

Wahrscheinlichkeitskarten – Indicator Kriging<br />

Neighborhood type smooth<br />

Lag size 800<br />

(analog der Auswertung average nearest neighbor)<br />

Workshop Staedte <strong>3D</strong> | Bonn | 06.11.2012 - 07.11.2012 | Lehné, Hoselmann, Hoppe, Heggemann

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!