Übersicht:
Favoritenliste:
Favoritenseiten
Ihre Favoritenliste enthält derzeit keine Seiten. Sie fügen dieser Liste Seiten hinzu, indem Sie im Menü Extras der angezeigten Seite Favorit selektieren. |
Grundlage für diese Seite ist das Dokument "Erläuterungen zum Themenbereich "Hydrogeologie" der INSPIRE Datenspezifikation Geologie, Version 1.0, Stand : 07.08.2014, Herausgeber: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
BEZIEHT SICH AUF TECHNICHAL GUIDELINE VERSION 3.0
Der Steckbrief soll geodatenhaltenden Stellen eine schnelle Entscheidungsgrundlage bezüglich der INSPIRE-Betroffenheit ermöglichen. Im Steckbrief wird das jeweilige INSPIRE-Thema grob erläutert, zu anderen INSPIRE-Themen abgegrenzt, die Objektarten beschrieben und eine Fragen- und Antwortensammlung zusammengestellt.
Der Steckbrief soll zunächst nicht dazu dienen, die Prozesse der Umsetzung zu beschreiben. Dafür sollte die Datenspezifikation, bzw. die fachlichen Leitfäden zur technischen Umsetzung, herangezogen werden.
Die Geologie wird im Kontext der INSPIRE-Direktive als wichtiges Referenzthema angesehen, weil sie grundlegende Informationen für die Annex III Themen Mineral Resources, Natural Risk Zones, Soil and Energy Resources liefert.
Die INSPIRE Datenspezifikation Geologie basiert auf den Arbeiten der EU INSPIRE TWG (Thematic Working Group) Geology. Die harmonisierte Datenspezifikation für die Geologie umfasst die Themenbereiche Geologie (inklusive Bohrlochinformationen), Hydrogeologie und Geophysik.
Keine Angaben
Die harmonisierte Datenspezifikation für die Geologie umfasst neben den Themenbereichen Geologie (inklusive Bohrlochinformationen) und Geophysik auch die Hydrogeologie.
Die Hydrogeologie beschreibt das Auftreten, die Strömung und das Verhalten von Wasser und den darin gelösten Stoffen im Untergrund. Auf der einen Seite sind die hydrologischen Prozesse die Ursache für die Grundwasserströmung und den Transport der darin gelösten Stoffe, während auf der anderen Seite die physikalischen Eigenschaften und die Zusammensetzung des geologischen Materials die Umgebungsbedingungen für das Grundwassersystem bilden. Das INSPIRE-Grundwassermodell beschreibt deshalb zwei grundlegende Dinge: zum einen das Gesteinssystem inklusive der Grundwasserleiter (Aquifere) und zum anderen das Grundwassersystem zusammen mit hydrogeologischen Objekten wie z.B. Brunnen zur Förderung von Grundwasser.
Die Datenspezifikation besteht aus einer narrativen Beschreibung („natural language“) und einer Darstellung in Form von UML-Diagrammen („conceptual schema language“, siehe als Beispiel Abb. 1), um auf einen Blick die Hauptelemente und ihre Beziehungen untereinander zu erkennen.
Im Gegensatz zu den Themenbereichen Geologie und Geophysik, für die sowohl ein Kernals auch ein Erweiterungsmodell entwickelt wurden, existiert für den Bereich Hydrogeologie nur ein Kernmodell.
Kernmodell-Inhalte sind:
Das Modell besteht aus den Objektarten für das Gesteinssystem und das Grundwassersystem mitsamt den Beziehungen zwischen den Systemen sowie zu den Hydrogeologischen Objekten und den Grundwasserkörpern, wie sie in der europäischen Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG)1 und dem Annex III-Thema „Bewirtschaftungsgebiete, Schutzgebiete, geregelte Gebiete und Berichterstattungseinheiten“ definiert sind.
Eine Übersicht über das UML-Kernmodell Hydrogeologie ist in Abb. 1 dargestellt
Das Gesteinssystem (in Abb. 1 rot hinterlegt) und das Grundwassersystem (grün hinterlegt) sowie deren Beziehungen untereinander erzeugen das hydrogeologische System. Das Grundwassersystem wird durch den Grundwasserfluss in den Grundwasserleitern des Gesteinssystems gebildet, die infolge ihrer Porosität und Permeabilität einen Wassertransport erlauben. Das Grundwassersystem hat dadurch bestimmte chemische Charakteristika, Strömungseigenschaften und Druckverhältnisse. Hydrogeologische Objekte (Quellen, Brunnen etc., in Abb. 1 gelb hinterlegt) beeinflussen sowohl das Gesteins- als auch das Grundwassersystem.
Anmerkung: Sollen Messungen der Grundwasserqualität, der chemischen Zusammensetzung oder Zeitreihen von Grundwasserspiegeln in Brunnen abgebildet werden, so wird die Verwendung des UML-Modells WaterML 2.0 empfohlen. Solche ins Detail gehenden und von der Zeit abhängigen Angaben sind in diesem INSPIRE-Modell nicht vorgesehen.
Einige Attribute enthalten Zahlenwerte oder Wertebereiche. Dies wird über den Datentyp QuantityValue als Datencontainer abgebildet, der entweder einen Zahlenwert oder einen Wertebereich enthält. Dies wird durch die zwei zugeordneten Attribute
Eine tabellarische Übersicht über alle in den Datenspezifikationen der Annex-Themen erwähnten Objekte, Attribute, Codelisten etc. mitsamt Definitionen, (Daten)typen und der ggf. möglichen voidable-Eigenschaft findet sich in der EU-Verordnung 1253/2013 vom 21. Oktober 2013 hinsichtlich der Interoperabilität von Geodatensätzen und -diensten (http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2013:331:0001:0267:DE:PDF) .
Abb. 1: Überblick über das gesamte UML-Schema des Kernmodells Hydrogeologie mit den Komponenten Gesteinssystem (rot), Grundwassersystem (grün) und den Hydrogeologischen Objekten (gelb) zusammen mit den Verknüpfungen zu den Geologischen Objekten und den Beobachtungsobjekten (orange) aus der Wasserrahmenrichtlinie bzw. den „Bewirtschaftungsgebieten, Schutzgebieten, geregelte Gebieten und Berichterstattungseinheiten“ aus dem benachbarten Annex III-Thema.
Abb. 2 zeigt speziell den Teil des Gesteins- bzw. des Grundwasserleitersystems im UMLModell. Das Gesteinssystem hat die eine abstrakte Hauptobjektart Hydrogeologische Einheit (HydrogeologicalUnit), die ihre Eigenschaften an mehrere wichtige Unterobjektarten vererbt. Die Hydrogeologische Einheit ist ein Teil der Lithosphäre mit speziellen Parametern für das Speichervermögen und den Transport des Wassers. Sie ist eine spezialisierte Objektart der Geologischen Einheit (GeologicUnit siehe: Geologie (GE) - Steckbrief ).
Die abstrakte Objektart HydrogeologicalUnit besitzt folgende Attribute:
Es gibt die vier wichtigen Unterobjektarten Grundwasserleiter (Aquifer), Grundwassergeringleiter (Aquitard), Grundwasserstauer (Aquiclude) und Grundwasserleitersystem (AquiferSystem) der Objektart Hydrogeologische Einheit (HydrogeologicalUnit).
Ein Grundwasserleiter (Aquifer) ist eine wasserführende Untergrundschicht aus durchlässigem Fest- oder Lockergestein (Kies, Sand, Schluff oder Ton), aus der sich Grundwasser mithilfe eines Brunnens entnehmen lässt. Objekte der Objektart Grundwasserleiter (Aquifer) besitzen neben den von der übergeordneten Objektart der Hydrogeologischen Einheit (HydrogeologicalUnit) geerbten Eigenschaften zusätzlich folgende Attribute:
Ein Grundwassergeringleiter (Aquitard) ist eine Hydrogeologische Einheit, die Grundwasser nur in sehr geringem Umfang weiterleiten kann. Objekte der Objektart Grundwassergeringleiter (Aquitard) besitzen zusätzlich folgende Attribute:
Ein Grundwasserstauer (Aquiclude) ist ein undurchlässiger Gesteinskörper oder eine undurchlässige Sedimentschicht, der/die ein Hindernis für die Grundwasserströmung darstellt. Ein Grundwasserstauer besitzt neben den von der übergeordneten Objektart der Hydrogeologischen Einheit geerbten Eigenschaften keine zusätzlichen Attribute.
Ein Grundwasserleitersystem (AquiferSystem) ist die Gesamtheit der Grundwasserleiter und -geringleiter, die einen gemeinsamen Grundwasserkörper enthalten. Ein Grundwasserleitersystem besitzt neben den von der übergeordneten Objektart der Hydrogeologischen Einheit geerbten Eigenschaften zusätzlich folgendes Attribut:
Abb. 3 zeigt speziell den Teil des Grundwassersystems im UML-Modell. Die Hauptobjektart des Grundwassersystems ist der Grundwasserkörper (GroundwaterBody). Ein Grundwasserkörper bezeichnet ein abgegrenztes Grundwasservolumen innerhalb eines Grundwasserleiters oder Grundwasserleitersystems, das von in der Nähe befindlichen anderen Grundwasserkörpern hydraulisch getrennt ist. Die Standrohrspiegelhöhe ist eine Eigenschaft des Grundwasserkörpers und wird durch den Datentyp PiezometricState für die Beobachtungswerte charakterisiert. Ein Grundwasserkörper ist ein Geo-Objekt vom Geometrietyp GM_Surface der ISO19107 und besitzt folgende Attribute:
Die Standrohrspiegelhöhe („piezometricState“) besitzt die Attribute:
Der separat erfasste WFD-Grundwasserkörper WFDGroundWaterBody ist ein abgegrenztes Grundwasservolumen innerhalb eines Grundwasserströmungssystems, das als Bewirtschaftungsgebiet oder für Berichte innerhalb der Wasserrahmenrichtlinie (Water Framework Directive, WFD) verwendet wird. Diese Objektart ist ein spezieller Typ der Objektart ManagementRestrictionOrRegulationZone, die aus dem Anwendungsschema der Wasserrahmenrichtlinie importiert wird bzw. aus dem INSPIRE-Annex III-Thema „Bewirtschaftungsgebiete, Schutzgebiete, geregelte Gebiete und Berichterstattungseinheiten“ stammt. Die Verbindung zur Objektart GroundWaterBody erfolgt über die Assoziation relatedGroundWaterBody, d.h. jedes Objekt WFDGroundWaterBody ist einem oder mehreren Grundwasserkörper(n) GroundWaterBody zugeordnet.
Weiterhin existiert die Assoziation aquiferSystem, über die Objekte des Typs GroundWaterBody mit denen des Grundwasserleitersystems (AquiferSystem) verknüpft sind.
In Abb. 4 ist das UML-Schema für die Hydrogeologischen Objekte dargestellt. Die abstrakte Objektart HydrogeologicalObject steht für künstliche oder natürliche Grundwasseraufschlüsse, die mit dem hydrogeologischen System in Wechselwirkung stehen. Die Objektart der Hydrogeologischen Objekte besitzt folgende Attribute:
Die Objektart HydrogeologicalObject besitzt die zwei abstrakten Unterobjekte HydrogeologicalObjectManMade und HydrogeologicalObjectNatural.
Über die Objektart HydrogeologicalObjectManMade werden Objekte modelliert, die von Menschen für die Suche nach Grundwasser, dessen Förderung oder dessen Auffüllen angelegt wurden. Die Objektart HydrogeologicalObjectManMade besitzt folgende Attribute:
Ein durch natürliche Vorgänge entstandenes hydrogeologisches Objekt wird durch die Objektart HydrogeologicalObjectNatural beschrieben. Diese Objektart besitzt folgende Attribute:
Die Objektart ActiveWell für Aktive Brunnen ist der einzige Typ von künstlichen Objekten, der in diesem Schema definiert ist. Ein Aktiver Brunnen wirkt sich auf die Grundwasserressourcen des Grundwasserleiters aus. Die Assoziation von ActiveWell zu Borehole gestattet die Verlinkung und die Angabe von weiteren Bohrlochinformationen. Deshalb sollten z.B. Details zur Bohrlochgeometrie aus dem assoziierten Objekt bezogen werden.
Die Objektart ActiveWell hat eine bidirektionale Assoziation zur Objektart GroundWaterBody, um die Wechselwirkung von Brunnen und Grundwasserkörpern zu beschreiben.
Die Objektart ActiveWell besitzt folgende Attribute und Assoziationsrollen:
Abb. 3: Überblick über das UML-Grundwasserschema mit den Objektarten GroundWaterBody und WFDGroundWaterBody der Wasserrahmenrichtlinie bzw. des benachbarten Annex III-Themas „Bewirtschaftungsgebiete, Schutzgebiete, geregelte Gebiete und Berichterstattungseinheiten“
Abb. 4: UML-Diagramm der Hydrogeologischen Objekte
Konsistenz zwischen räumlichen Datensätzen
Die Lokation der Objekte ist durch die Koordinaten gegeben.
Modellierung von Objektreferenzen
Ein Kartenobjekt (MappedFeature) kann als Container für Geometrien angesehen werden, während eine Geologische Einheit und demzufolge auch eine Hydrogeologische Einheit ein Container der entsprechenden Eigenschaften ist. Die geologische Einheit als Objekt in der realen Welt kann demnach mehrere Ausprägungen in Kartendarstellungen haben wie z.B. in verschiedenen Karten mit unterschiedlichen Maßstäben oder als ein Objekt in einem 3DModell.
Ein Grundwasserkörper kann über eine oder mehrere Messstellen beispielsweise mittels Aktiver Brunnen im Rahmen des Umweltmonitorings überwacht werden. Abhängig von der Vorgehensweise in den Mitgliedsstaaten der EU im Hinblick auf die Abgrenzung von Grundwasserkörpern für die Wasserrahmenrichtlinie kann deren Ausdehnung von der tatsächlichen Gestalt abweichen. Ein Grundwasserkörper der Wasserrahmenrichtlinie setzt sich aus einem oder mehreren tatsächlich in der Natur vorhandenen Grundwasserkörpern zusammen.
Wo steht was bezüglich des Themenbereichs Geologie in der Datenspezifikation Version 3.0 - Auszug
Beschreibung des Hydrogeologie-Kernmodells (mit UML-Überblick) | S. 42-47 |
Merkmals-/ Klassenkatalog des Kernmodels (mit Attributen) | S. 47-63 |
Darstellungsregeln für die Hydrogeologie | S. 125-128 |
Use Cases für die Hydrogeologie, Einbindung der Wasserrahmenrichtlinie (Annex B) | S. 159-172 |
Codelisten mit Werten für die Hydrogeologie (Annex C) | S. 271-278 |
Eine tabellarische Übersicht in deutscher Sprache über alle im Themenbereich Hydrogeologie erwähnten Klassen (Objektarten und Datentypen), Attribute, Assoziationsrollen und den dazugehörigen Codelisten des Kernmodells findet sich in der EUVerordnung 1253/2013 vom 21. Oktober 2013 (Seite 79-90): http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2013:331:0001:0267:DE:PDF
<Potentielle Daten und Einrichtungen auflisten>
< Daten und Einrichtungen auflisten, die potentiell nicht zu INSPIRE gehören>