3D-Modellierung

Erstellung eines 3D-Modells am PC

In der Vergangenheit vermittelten nur gedruckte Karten, Profilschnitte und Blockbilder eine Vorstellung vom Aufbau des Erdinneren. Mit moderner 3D-Software können wir nun all diese Daten zusammen betrachten, auf Konsistenz prüfen und dreidimensionale Modelle aufbauen. Diese bestehen neben den Grenzflächen der Schichten aus reellen Volumenkörpern, die mit verschiedenen Informationen und Eigenschaften beispielsweise aus der Hydrogeologie oder Geothermie verknüpft werden können. Auch die Interpolation von Eigenschaften innerhalb eines Volumens ist möglich.

Eingangsdaten

Kartendarstellung mit den wichtigsten Eingangsdaten für das Modell Bamberg Süd: Digitales Geländemodell (DGM), digitale Geologische Karte, Profilschnitte, Bohrungen

Die Modelle basieren auf verschiedenen Grundinformationen. Neben Bohrungen, die aus der Bohrungsdatenbank "Bodeninformationssystem Bayern" (BIS) exportiert werden, nutzen wir digitale geologische Karten. Aus ihnen werden Ausbisslinien und die Verbreitung der geologischen Schichten abgeleitet. Zusätzliche Informationen liefern Streichlinienkarten. Die wichtigsten Eingangsdaten bilden bei der Modellerstellung Profilschnitte, die in einem regelmäßigen Abstand unter Federführung der geologischen Landesaufnahme konstruiert werden. Wenn vorhanden, nehmen wir auch geophysikalische Informationen mit auf.

Detailmodelle / Regionsmodelle

Mit den oben beschriebenen Eingangsdaten werden zwei unterschiedliche Modellarten angefertigt:

• Detailmodelle geben geologische Kartenblätter im Maßstab 1:25.000 wieder. Für diese Modelle nutzen wir neben Profilschnitten und anderen verfügbaren Grunddaten speziell die digitale geologische Karte 1:25.000 (dGK).
• Regionsmodelle zeigen größere Gebiete und haben einen geringeren Detailierungsgrad und eine niedrigere Auflösung als die Detailmodelle. Wir verwenden für sie dem Maßstab entsprechende geologische Übersichtskarten.

Modellierung

Der erste Schritt in der Modellerstellung ist die Berechnung der einzelnen Schichtgrenzen der geologischen Einheiten. Anschließend werden daraus Volumenkörper generiert. Diese können mit Daten zu physikalischen Gesteinsparametern befüllt werden und so Auskunft über räumliche Verbreitung und Ausprägung von Eigenschaften geben.

Geologisches 3D-Untergrundmodell Bamberg Süd im 3D-Viewer. Das Modell zeigt 5-fach überhöht die geologische Schichtenfolge vom mittleren Keuper bis zum Quartär.

Die erstellten Modelle durchlaufen anschließend ein Qualitätssicherungsverfahren. Bei diesem Vorgang prüft die geologische Landesaufnahme das Ergebnis. Dies geschieht anhand von Mächtigkeits- und Streichlinienkarten sowie Karten der Schichthöhenabweichung von Referenzdaten.

3D-Modelle sind wie alle Interpretationen mit Unsicherheiten behaftet. Sie stellen grundsätzlich nur einen bestimmten Kenntnis- und Arbeitsstand dar. Wichtig zu beachten ist, dass ein Modell immer für bestimmte Fragestellungen und Zielsetzungen mit einem definierten Detailierungsgrad konzipiert ist. Die daraus resultierenden Unsicherheiten werden in den Abschlussberichten der jeweiligen Modellierungen aufgezeigt.

Datensicherung und Veröffentlichung

Damit die Ergebnisse möglichst lange und vielfältig verwendet werden können, speichern wir sie in einer hierfür eigens entwickelten 3D-Datenbank (GST). So können sie in unterschiedlichen Formaten weitergegeben werden.