Die Datenspezifikation für die Geologie umfasst folgende Themenbereiche (application schemas): Geologie, Hydrogeologie und Geophysik. Diese Zusammenfassung basiert auf den von der TWG Gelogy entwickelten “INSPIRE data specification on Geology – Guidelines” version 3.0 rc2”.
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, energy resources & water) liefert.
Die Datenspezifikation Geologie besteht aus einer Beschreibung des UML Diagramms, als „conceptual schema language“, um auf einen Blick die Hauptelemente und ihre Beziehungen darzustellen. Objektarten, Attribute und Beziehungen wurden definiert,
Die im Folgenden aufgeführten Merkmale (featureTypes) der Datenspezifikation Geologie basieren auf GeoSciML (V3.0), einem von der CGI entwickelten Modell und dem dazugehörigen kontrolierten Vokabular zur Schaffung technischer und semantischer Interoperabilität.
Die Klassen MappedFeature und GeologicFeature bilden die zentralen Konzepte des Modells.
Die MappedFeature Klasse beschreibt die räumlich-geometrische Ausdehnung eines geologischen Merkmales (feature). Jedes MappedFeature (Kartiereinheit) kann immer nur ein GeologicFeature darstellen. An diese räumliche Ausdehnung wird mit der GeologicFeature Klasse ein „Container“ angebunden der die geologischen Eigenschaften der beschriebenen Einheit enthält. Diese geologischen Eigenschaften werden in weiteren Konzepten untergliedert die der GeologicFeature Klasse zugeordnet sind.
Die Art der GeologicFeature Klasse wird durch die Zuordnung einer der Unterklassen GeologicUnit (Lithologie eines geologischen Körpers), GeologicStructure (Verwerfung und Faltung) oder GeomorphologicFeature (natürliche oder anthropogene Landschaftsform) bestimmt.
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MappedFeature besitzt zwei Merkmale (features):
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GeologicFeature besitzt zwei Merkmale:
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GeologicUnit: diese Klasse beschreibt das Konzept mit dem die lithologischen Merkmale einer geologischen Einheit gebündelt werden. Diese Merkmale werden über die untergeordnete CompositionPart Unterklasse angebunden.
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GeologicUnit besitzt ein Merkmal:
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CompostionPart besitzt drei Merkmale:
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Die Konfiguration von Strukturen, Inhomogenitäten und Brüchen des Geologischen Materials wird über die GeologicStructure Klasse beschrieben. Die Untergruppen bilden die Klassen ShearDisplacementStructure und Fold.
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ShearDisplacementStructure wird mit einem Attribut gefüllt:
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Fold wird mit einem Attribut gefüllt:
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Mit der GeomorphologicalFeature Klasse können punktuelle, lineare oder flächige Landschaftsformelemente an der Erdoberfläche beschrieben werden. Dieser Klasse werden die Unterklassen NaturalGeomorphologicFeature (natürliche Landschaftsformen) und AnthropogenicGeomorphologicFeature (künstliche Landschaftsformen) zugeordnet.
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NaturalGeomorphologicFeature besitzt zwei Merkmale:
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AnthropogenicGeomorphologicFeature besitzt ein Merkmal
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Der GeologicFeature Klasse können zusätzlich ein oder mehrere Ereignisse der Unterklasse GeologicEvent zugeordnet werden. Diese Ereignisse repräsentieren geologische Prozesse, in Zuge deren eine abstrakte geologische Einheit modifiziert wurde. Im engeren Sinne kann mit dieser Klasse das Alter und die Genese der GeologicFeature Klasse geliefert werden.
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GeologicEvent besitzt fünf Merkmale:
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Durch eine Anbindung mehrerer GeologicEvent Ereignisse kann eine „geologische Geschichte“ der beschriebenen GeologicFeature Klasse erstellt werden.
Ein weiteres Konzept, die ThematicClass, erlaubt eine thematische Zuordnung der abstrakten GeologicFeature Elemente.
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ThematicClass besitzt zwei Merkmale:
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GeologicCollection stellt eine benannte oder identifizierbare Gruppe geologischer oder geophysikalischer Objekte (Messdaten, Karten, Proben, etc.) dar. Die GeologicCollection Klasse erlaubt eine Zuordnung von Objekten zu solchen Sammlungen.
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GeologicCollection besitzt sechs Merkmale:
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Grundlegende Angaben zu Bohrdaten können ebenfalls im Kernmodell Geologie beschrieben werden. Dafür wird die Klasse Borehole verwendet.
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Borehole besitzt fünf Attribute:
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Borehole ist eine generalisierte Klasse, die es ermöglicht, spezifische Angaben und Eigenschaften (Schichtenverzeichnis, Probennahme, Grundwasserspiegel, etc.) über das „Observation and Mearsurement“ (O&M) Element: SF_SamplingCurve, abbzubilden. Die geometrische Beschreibung des Teufenverlaufes (geologische Einheiten, Stratigraphie) einer Bohrung kann linear (1-D Geometrie) über die Klasse MappedInterval angegeben werden. MappedInterval ist eine speziell für Bohrungen eingerichtete Klasse des beschriebenen MappedFeature.
Für die Verwendung der vorgegebenen kontrollierten Vokabulars, der code lists, sind verschiedene Typen der Verwendung definiert:
Verpflichtende code lists werden in den Implementierungsregeln definiert. Diese bestehen entweder aus
Adäquat zur Geologie wurden Core Model und Extension Model unterschieden.
Fundamentale Klassen des Core-Modells sind GeophMeasurement und Campaign.
Beide Konzepte stammen aus SF_SpatialSamplingFeature, welche ein grundlegendes Element der ISO 19156 Observation and Measurement Standard (O&M) bildet. Geophysikalische Datensätze werden, entweder mittels Datenerfassung (Messungen) oder Datenverarbeitung (Modelle), immer als räumliche Beprobungseinheiten verwendet und als sogenanntes ‚Sampling Feature‘ betrachtet. Für das Encoding (die Beschreibung) geophysikalischer Ergebnisse aus der Datenerfassung und prozessierter Modelle muss also der O&M Standard (auch als INPIRE Technical Guideline vorhanden) verwendet werden.
Als minimale Anforderung des Core Modells sollte immer die sampling geometry (Form) bereitgestellt werden. Empfehlungen und Code-Beispiele zur Verwendung von O&M, werden in der Richtlinie (http://inspire.jrc.ec.europa.eu/documents/Data_Specifications/D2.9_O&M_Guidelines_V1.0.pdf) vorgestellt.
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GeophObject als allgemeines Konzept für geophysikalische Objekte sorgt für die Verlinkung zu dem O&M Konzept SF_SpatialSamplingFeature. GeophObject ist eine Generaliserung von GeophMeasurement und besitzt folgende Merkmale:
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GeophMeasurement mit den Unterklassen GeophStation, GeophProfile und GeophSwath besitzt drei Merkmale:
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GeophStation, meistens räumlich als Punkt referenziert, hat zwei Merkmale:
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GeophProfile, räumlich als Kurve (curve) referenziert, hat ein Merkmal:
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GeophSwat, räumlich als eine Oberfläche referenziert (3D seismic swath), hat ein Merkmal:
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Für Campaign wird, adäquate zu GeophObject, das Konzept GeophObjectSet verwendet. Campaign beschreibt eine Geophysikalische Aktivität die sich über einen begrenzten Zeitraum und einen definiertem Bereich erstreckt und zum prozessieren ähnlicher geophysikalischer Messungen, Ergebnisse oder Modelle verwendet wird.
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Das Konzept Campaign besitzt vier Merkmale:
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Das INSPIRE Modell für die Hydrogeologie unterscheidet zwei Hauptkonzepte: das Gestein- bzw. Aquifer-System und das Grundwasser-System. Das Aquifer-System beschreibt stabile hydrogeologische Einheiten wie Aquifäre, Aquitarde und Aquiclude. Das Grundwasser-System beschäftigt sich dagegen mit über die Zeit variablen Grundwasser-Körpern. Die Interaktion zwischen beiden Systemen bildet das hydrogeologische Konzept.
Der Anwendungsbereich des Kernmodells liegt in etwa bei hydrogeologischen Karten im regionalen oder nationalen Maßstab. Das Kernmodell Hydrogeologie zielt dabei mehr auf einen statischen Ansatz und lässt z.B. großmaßstäbige dynamische Grundwasser-Modelle außerhalb des Anwendungsrahmens.
Ebenfalls außerhalb des Fokus befinden sich detaillierte Qualitätsmessungen und Messungen zur chemischen Zusammensetzung des Grundwassers sowie langzeitliche Messreihen des Grundwasserspiegels. Für die Beschreibung dieser nicht vom Kernmodell Hydrogeologie erfassten Elemente wird die Nutzung der WaterML 2.0 Spezifikation empfohlen. Diese basiert auf Observations and Measurements Version 2.0 (O&M). Hier ist die Möglichkeit gegeben quantitative und qualitative Monitoringprozesse von Grundwasserkoerpern, nach den Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie, insbesondere der GroundwaterBody Directive, gekoppelt mit dem INSPIRE Schema EnvironmentalMonitoringFacility, zu beschreiben.
Die zentrale Klasse des „Gestein“-Systems bildet HydrogeologicalUnit. Die Klasse beschreibt Bereiche der Lithosphäre mit Hilfe von charakteristischen Parametern für Wasserspeicherung und -transport. Somit kann die HydrogeologicalUnit Klasse als eine Spezialisierung der GeologicUnit Klasse aus dem Kernmodell Geologie gesehen werden.
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HydrogeologicalUnit besitzt acht Attribute:
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HydrogeologicalUnit besitzt vier Unterklassen: Aquifer, Aquitard, Aquiclude und AquiferSystem.
Aquifer beschreibt eine nasse Untergrund-Schicht aus wasserhaltigem, permeablen Gestein oder Lockermaterial (Kies, Sand…) die eine Wasserentnahme über Brunnen erlaubt.
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Aquifer besitzt acht Attribute:
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Aquitard ist eine wassergesättigte aber schwach durchlässige Schicht die eine Grundwasserbewegung oder Entnahme über Brunnen verhindert. Ein Aquitard kann jedoch nennenswerte Wassermengen zu oder von einem Aquifer leiten und kann somit eine wichtige Grundwasserspeicher Einheit bilden.
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Aquitard besitzt zwei Attribute:
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Die Aquiclude Klasse besitzt eine so geringe Durchlässigkeit, dass sie als eine Barriere für Grundwasserbewegung fungieren kann und somit oftmals die Begrenzung eines Aquifers oder Aquifer-Systems bildet.
Ein AquiferSystem ist eine zusammenhängende Sammlung von einem oder mehreren Aquiferen, Aquitards und Aquicludes die eine gemeinsame Grundwasserumgebung bilden.
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AquiferSystem besitzt ein Attribut:
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Die zentrale Klasse des Grundwasser-Systems bildet GroundWaterBody.
Als GroundWaterBody wird eine von anderen Grundwasser-Körpern hydraulisch isolierte, nennenswerte Menge Grundwassers eines Aquifers oder Aquifer-Systems genannt. Das piezometricState Merkmal der GroundWaterBody Klasse wird in einer separaten Klasse modelliert (PiezometricState).
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GroundWaterBody besitzt sieben Merkmale:
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Mit der WFD_GroundWaterBody Klasse wird eine unterscheidbare Grundwasser-Menge innerhalb eines Grundwassersystems bezeichnet die für die Report Anforderungen innerhalb der Water Framework Directive (WFD) verwendet werden. Diese Klasse bildet ein Unterkonzept der WFDWaterBody Klasse die aus dem Area Management (AM) Anwendungsschema importiert wurde.
Die Verbindung zwischen der GroundWaterBody Klasse und dem „Gestein“-System findet über eine Beziehung mit der AquiferSystem Klasse statt.
HydrologicalObject umfasst eine abstrakte Klasse künstlich von Menschen erschaffener oder natürlicher Objekte die mit dem Hydrogeologischen System interagieren. Diese Klasse besitzt zwei Unterklassen: HydrogeologicalObjectManMade und HydrogeologicalObjectNatural.
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HydrologicalObject besitzt sechs Merkmale:
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HydrogeologicalObjectManMade bildet eine abstrakte Klasse für künstlich von Menschen erschaffene Einrichtungen die mit dem hydrogeologischen System interagieren. ActiveWell wird als einzige Unterklasse der Klasse HydrogeologicalObjectManMade zugeordnet. Über eine Beziehung können die Objekte der Klasse GroundwaterWell der Borehole Klasse, aus dem Kernmodell Geologie, zugeordnet werden. Bei solcher Zuordnung sollte die Geometrie der Objekte eher der Borehole Klasse entnommen werden.
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HydrologeologicalObjectManMade besitzt sechs Merkmale:
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Die ActiveWell Klasse ist über eine beidseitige Beziehung mit der GroundWaterBody Klasse verbunden, welche die Interaktionen zwischen den Klassen beschreibt (z.B. Wasserentnahme).
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ActiveWell besitzt ein Merkmal:
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Die Klasse HydrogeologicalObjectNatural bildet einen speziellen Typ der HydrogeologicalObject Klasse für Objekte natürlichen Ursprungs die in eine Beziehung oder Interaktion mit dem hydrogeologischen System treten (z.B. Wasserzufluss oder Wasserabfluss). Auch diese Klasse besitzt eine beidseitige Beziehung zu der GroundWaterBody Klasse, welche die Interaktionen zwischen den Klassen beschreibt.
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HydrologeologicalObjectManMade besitzt sechs Merkmale:
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Die Beschreibung des Application schema Geology ist in einem Word Dokument zusammengefasst. |