Landesgeologie Use-Case: 3D-Projekte Geologie Zusammenarbeit swisstopo mit BFE und BAFU, 14. Januar 2016 Robin Allenbach (PL 3D Geologie, PL GeoMol) Stefan Volken (PL GeoQuat)
Einführung Geologische 3D Modellierung Definition des Untersuchungsperimeters Landesgeologie 14. Januar 2016 2
Einführung Geologische 3D Modellierung Verfügbare geologische 2D Daten (geologische Karten) Landesgeologie 14. Januar 2016 3
Einführung Geologische 3D Modellierung Räumliche Darstellung der geologischen 2D Daten mittels digitalem Höhenmodell Landesgeologie 14. Januar 2016 4
Einführung Geologische 3D Modellierung Erweiterung Oberflächengeologie in die Tiefe mit Hilfe von geologischen Untersuchungen im Untergrund (Bohrungen, Geophysik, etc.) Landesgeologie 14. Januar 2016 5
Einführung Geologische 3D Modellierung Ableitung eines geologischen 3D Modells durch Interpretation der Untersuchungsresultate Landesgeologie 14. Januar 2016 6
Einführung Geologische 3D Modellierung Nutzungsorientierte Auswertung der geol. 3D Modelle Aufbau von Parameter-Modellen, z.b. hydraulische Durchlässigkeit Landesgeologie 14. Januar 2016 7
Ziel: Nationales Geologisches 3D Modell Bestehendes geologisches 3D Modell Attribute in 3D (Temperatur, Permeabilität usw.) Hochauflösende Teilmodelle 8
Aufbau Geologische 3D Plattform Tiefer Untergrund 3D Geologie Molassebecken (Projekt GeoMol) Untiefer Untergrund 3D Modellierung der Lockergesteine (Projekt GeoQuat) Landesgeologie 14. Januar 2016 9
Landesgeologie 3D Geologie Molassebecken Modell und Produkte Landesgeologie / Tiefer Untergrund und Geoenergie (LTU) 14. Januar 2016
3D Geologie Übersicht Bearbeitungsgebiet Produkte und Formate Anwendungsbereiche Landesgeologie 14. Januar 2016 11
Bearbeitungsgebiet ~315km (NE-SW) ~80km (NW-SE) max Höhe: ~1500m ü.m. min Höhe: ~5000m u.m. tiefste Bohrung: 5945m (Thun-1) 12
Stratigraphie Känozoikum: Siliziklastika (und Karbonate) Sandsteine, Konglomerate, Tonsteine 3805m in SGSW-1 Kreide: Karbonate 380m in Humilly-1 Jura: Karbonate und Mergel 1050m in Humilly-1 Trias: Evaporite, Karbonate Siliziklastika >634m in Essertines-1 Modellierter Horizont (Top) Modellierter Horizont (Base) Sommaruga et al 2012 13
Produkte Geologisches 3D Modell 11 geologische Horizonte Bruchsysteme Intervall-Geschwindigkeiten Data Coverage Maps Top Fels Mächtigkeit Quartär Sommaruga et al 2012 14
Komplettes Modell 15
Intervall Geschwindigkeiten Average Velocity [ms]: SRD-BCen PROVISIONAL 16
Data Coverage Maps IN ARBEIT 17
Top Fels ~50'000 Bohrungen cell size: 25m x25m 18
Mächtigkeit Quartär ~50'000 wells cell size: 25m x25m 19
3D Produktformate 3D-Modelle 3D-Vektordatensätze (TINs) 2D-Raster (ESRI Grids) ASCII-Daten (XYZ) Online Abfragen Landesgeologie 14. Januar 2016
3D Produkte Online Abfrage 3D-Modelle 3D-Vektordatensätze (TINs) 2D-Raster (ESRI Grids) ASCII-Daten (XYZ) Online Abfragen Virtuelle Bohrung (aus dem 3D Modell extrahiert) Landesgeologie 14. Januar 2016
3D Produkte Online Abfrage Virtuelles Profil (aus dem 3D Modell extrahiert) Landesgeologie 14. Januar 2016
3D Produkte Anwendungsbereiche im tiefen Untergrund Visualisierung des tiefen Untergrunds Hydrogeologie Geothermie Georessourcen Rechtsfragen 23
Untiefer Untergrund (Projekt GeoQuat) Aufbau Informationssystem der quartären Lockergesteine der Schweiz Projektdauer 3 Jahre (Mitte 2014 Mitte 2017) Partner BAFU, BFE, Kantone, Kommissionen (SGPK, SGTK), Universitäten (UNIBE, ETHZ), Private (NAGRA, HOLCIM, private Geologiebüros) Landesgeologie 14. Januar 2016 24
Lockergesteinsvorkommen und Untersuchungsgebiete Birrfeld Vierwaldstättersee Aaretal Genf Visp Landesgeologie 14. Januar 2016 25
Nutzungen im untiefen Untergrund 90% der Untergrundnutzungen finden im untiefen Untergrund statt: Erstellung von Siedlungs- und Infrastrukturbauten (Geotechnik) Grundwassernutzung (Hydrogeologie) Nutzung von Erdwärme / Grundwasserwärme (Untiefe Geothermie) Gewinnung von Kiesen und Sanden (Mineralische Rohstoffe) Abschätzung von Naturgefahren (Bsp. Erdbebengefährdung) 26
Datenverfügbarkeit und -verwaltung Geologische Oberflächenkartierung flächendeckend vorhanden (GeoCover) Grosse Anzahl von untiefen Bohrungen verfügbar, jedoch nicht zentral und nicht einheitlich strukturiert Geophysikalische Untersuchungen sind weniger häufig verfügbar, jedoch auch eine sehr wichtige Datenquelle 27
Voraussetzung für geologische 3D Modelle Zentrale und strukturierte Ablage der Schichtinformationen Nur einheitlich codierte Daten können miteinander verglichen und modelliert werden 28
Welche 3D Modelle für welche Untergrund-Nutzung? 29
Beispiel: Modellierung der hydraulischen Leitfähigkeit Lithologische Einheiten Hydrogeologische Einheiten 30
Welche 3D Modelle für welche Untergrund-Nutzung? 31
Wichtigkeit der Zusammenarbeit Nutzung von Synergien zur Realisierung breit anwendbarer Produkte Landesgeologie 14. Januar 2016 32
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: 3D Geologie / GeoMol: robin.allenbach@swisstopo.ch GeoQuat: stefan.volken@swisstopo.ch 33