Grundwassergleichenplan für Brandenburg – Interpolation mittels Kriging mit externer Drift

Abstract

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.

Alternate 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.