„Modellierung und web-basierte dreidimensionale ... · Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg Inselstr. 26 03046 Cottbus Konzeption für die Durchführung des

Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg

Inselstr. 26

03046 Cottbus

Konzeption für die Durchführung des Projektes

„Modellierung und web-basierte

dreidimensionale Visualisierung des

geologischen Untergrundes von Brandenburg“

Dieses Projekt wird durch das Land Brandenburg

mit Mitteln der Europäischen Union unterstützt.

Beak Consultants GmbH

Am St. Niclas Schacht 13

D-09599 Freiberg / Germany

Fon 0 37 31 / 78 13 50

Fax 0 37 31 / 78 13 52

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Projekt-Nr.: 20100078

Version V1.2

Freiberg, den 12.11.2010

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Konzeption 3D-Visualisierung Brandenburg

Bericht Projekt 20100078

Status Entwurf Version: Erstelldatum: Letzte Änderung: Druckdatum: Seite 2 freigegeben X 1.2 07.07.2010 12.11.2010

Datei: 20100078_konzept_v1.2.doc

Inhaltsverzeichnis

0 BERICHTSDATEN ............................................................................................................ 8

1 EINLEITUNG .................................................................................................................... 9

1.1 VERANLASSUNG UND ZIELSETZUNG ............................................................................. 9

1.2 STRUKTUR DER AUFGABE ......................................................................................... 10

1.3 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................................. 11

1.3.1 Überblick über die Daten ..................................................................................... 11

1.3.2 Überblick über Nutzung und Funktionen ............................................................. 15

1.3.3 Die Kapitel im Einzelnen ..................................................................................... 15

2 IST-STAND VORHANDENER UNTERLAGEN UND DATEN SOWIE

ANFORDERUNGEN FÜR DIE ERFASSUNG UND MODELLIERUNG .................................. 17

2.1 BOHRUNGSBERICHTE ................................................................................................ 17

2.2 REFLEXIONSSEISMISCHE BERICHTE ........................................................................... 23

2.3 REGIONALES REFLEXIONSSEISMISCHES KARTENWERK ................................................ 40

2.4 SONSTIGE INFORMATIONEN UND DATEN ..................................................................... 41

3 TECHNISCHE MACHBARKEIT DER 3D-MODELLIERUNG .......................................... 42

3.1 GRUNDLAGEN ........................................................................................................... 42

3.2 BEREITSTELLUNG DER EE-BOHRUNGEN ..................................................................... 44

3.3 3D-GEOREFERENZIERUNG DER LINIEN AUS DEN TIEFENPROFILEN ............................... 45

3.4 3D-GEOREFERENZIERUNG DER LINIEN STÖRUNGEN UND SALZSTÖCKE SOWIE

VERBREITUNGSLINIEN AUS HORIZONTKARTEN ........................................................................ 45

3.5 MODELLIERUNG DER KÖRPER DER STÖRUNGEN UND SALZSTÖCKE SOWIE DER

VERBREITUNGSLINIEN ........................................................................................................... 46

3.6 MODELLIERUNG DER 2,5D-HORIZONTFLÄCHEN........................................................... 47

3.6.1 Modellierungsvariante Tiefenprofile ..................................................................... 47

3.6.2 Modellierungsvariante Tiefenlinien ...................................................................... 49

3.7 VERSCHNEIDUNG DER HORIZONTFLÄCHEN MIT DEN STÖRUNGEN UND SALZSTÖCKEN ... 49

3.8 3D-MODELLIERUNG ALLER KÖRPER DER GEOLOGIE BRANDENBURGS .......................... 49

3.9 MACHBARKEIT UND ANFORDERUNGEN DER 3D-VISUALISIERUNG ................................. 52

3.9.1 Nutzung der Daten durch die LBGR-Mitarbeiter .................................................. 52

3.9.2 Externe Nutzung der Daten ................................................................................. 53

3.10 MACHBARKEIT DER 3D-SPEICHERUNG ....................................................................... 57






4 TECHNISCHER WORKFLOW UND LEISTUNGSPAKETE ............................................ 64

4.1 ERWARTETE DATEN-PRODUKTE ................................................................................ 64

4.2 LEISTUNG K – PROJEKTKOORDINATION UND DATENMANAGEMENT ............................... 65

4.2.1 Einleitung ............................................................................................................ 65

4.2.2 Leistung K0 – Projektvorbereitung und zentrale Aufgaben .................................. 66

4.2.2.1 Leistung K0.1 – allgemein Projekt und Qualitätssicherung vorbereiten ......66

4.2.3 Leistung K1 – Koordination der Erfassung digitaler Dokumente .......................... 66

4.2.3.1 Leistung K1.1 – Koordination der Erfassung der EE-Bohrungen ...............66

4.2.3.2 Leistung K1.2 – Koordination der Erfassung der reflexionsseismischen

Berichte 67

4.2.4 Leistung K2 – Koordination der 3D-Modellierung ................................................ 69

4.2.5 Leistung K3 – Koordination der Softwareentwicklung .......................................... 69

4.3 LEISTUNG L1 - ERFASSUNG DIGITALER ORIGINALDOKUMENTE ..................................... 70

4.3.1 Leistung L1.1 – Erfassen von EE-Bohrungen ...................................................... 70

4.3.2 Leistung L1.2 – Erfassung reflexionsseismischer Tiefenprofile ............................ 73

4.3.3 Leistung L1.3 - Horizontkarten des „reflexionsseismischen Kartenwerkes

1:100.000“ ....................................................................................................................... 76

4.4 LEISTUNG L2 – 3D-GEOREFERENZIEREN ................................................................... 78

4.4.1 Leistung L2.1 – 3D-Georeferenzieren von Horizontlinien aus den Tiefenprofilen 78

4.5 LEISTUNG L3 – MODELLIERUNG ................................................................................. 79

4.5.1 Leistung L3.1 –Störungen/Salzstöcke und Verbreitungslinien modellieren .......... 79

4.5.1.1 Leistung L3.1a –Störungen/Salzstöcke und Verbreitungslinien auf der Basis

der Horizontkarten modellieren ..................................................................................79

4.5.1.2 Leistung L3.1b – Linien der Störungen/Salzstöcke und Verbreitungslinien auf

der Basis der Tiefenprofile modellieren ......................................................................82

4.5.2 Leistung L3.2 – Modellierung der Horizontflächen ............................................... 83

4.6 LEISTUNG L4 – HOMOGENISIERUNG DER HORIZONTFLÄCHEN ...................................... 86

4.7 LEISTUNG L5 – MODELLIERUNG DER KÖRPER ............................................................ 87

4.7.1 Leistung L5.1a – Erstellen der Körper aus Horizontflächen und Störungskörper

beim Import in die Datenbank .......................................................................................... 87

4.7.2 Leistung L5.1b – Erstellen der Körper aus Horizontflächen und Störungskörper

durch Modellierung .......................................................................................................... 89

5 DATENMODELL ............................................................................................................. 91

5.1 EINLEITUNG .............................................................................................................. 91






5.2 DATENMODELL ORIGINALDATEN, DOKUMENTE UND DATEIEN ....................................... 92

5.3 SCHICHTENVERZEICHNIS ........................................................................................... 96

5.4 3D-DATENMODELL .................................................................................................... 97

6 FUNKTIONEN ............................................................................................................... 101

6.1 FUNKTIONSMODELL UND VISUALISIERUNG INTERN..................................................... 101

6.2 ZENTRALE SOFTWAREENTWICKLUNG FÜR VISUALISIERUNG UND INTEROPERABILITÄT .. 102

6.2.1 Einleitung .......................................................................................................... 102

6.2.2 Funktion F0 – Schaffung von Grundlagen, Datenbankprogrammierung ............ 103

6.2.2.1 Leistung F0.1 – Realisieren der Dokumentdatenbank ............................. 103

6.2.2.2 Leistung F0.2 – Realisieren und Test der GeODin-Schnittstellen ............ 104

6.2.2.3 Leistung F0.3 – Realisieren der 3D-Datenbank ....................................... 105

6.2.3 Funktion F1 – 3D-Web-Portal ............................................................................ 106

6.2.4 Funktion F2 – Download ................................................................................... 107

6.2.5 Funktion F3 – Bereitstellen von PDF-Files und/oder CDs mit 3D-Funktionen .... 109

6.2.6 Funktion F4 – Schnittgenerierung ..................................................................... 110

6.2.7 Funktion F5 – Isoliniengenerierung ................................................................... 111

6.2.8 Funktion F6 – 3D-Visualisierung von Ausschnitten der Geologie Brandenburgs 112

6.2.9 Funktion F7 – Bereitstellen von 3D Diensten W3DS und WFS .......................... 113

6.2.10 Funktion F8 – Bereitstellen von 2D- Diensten WMS, WCS und WFS ............ 114

7 PROJEKTABLAUF-ORGANISATION UND MACHBARKEIT ...................................... 115

7.1 AUFGABEN UND LOSE ............................................................................................. 115

7.1.1 A1 – Projektkoordination und QS ...................................................................... 116

7.1.2 A2 – Datenbankimplementation und Datenbankprogrammierung ...................... 117

7.1.3 A3 - Scannen und Erfassen der EE-Bohrungen ................................................ 118

7.1.4 A4 – Scannen und Georeferenzieren der Tiefenprofile ...................................... 118

7.1.5 A5 – Scannen und Georeferenzieren des Reflexionsseismischen Kartenwerkes

1:100.000 sowie Korrektur der digitalen Daten .............................................................. 119

7.1.6 A6 – Georeferenzieren der Horizontlinien ......................................................... 120

7.1.7 A7 – 3D-Modellierung der Horizontflächen und Störungen/Salzstöcke .............. 120

7.1.8 A8 – Harmonisieren der Teilergebnisse ............................................................ 121

7.1.9 A9 – Modellierung der Horizontkörper ............................................................... 122

7.1.10 A10 – Web-Portal und Download .................................................................. 122

7.1.11 A11 – PDF-Files und CD ............................................................................... 123






7.1.12 A12 – Schnittgenerierung .............................................................................. 123

7.1.13 A13 – Isoliniengenerierung ............................................................................ 124

7.1.14 A14 – 3D - Visualisierung .............................................................................. 124

7.1.15 A15 – Standarddienste 3-D, W3DS und WFS ............................................... 125

7.1.16 A16 – Standarddienste 2D, WMS, WFS und WCS ....................................... 125

7.2 MACHBARE VARIANTEN ........................................................................................... 126

7.3 PROJEKTPLAN ........................................................................................................ 129

Anlagenverzeichnis:

Anlage 1: Glossar

Anlage 2: Übersicht aller EE-Bohrungen

Anlage 3: Übersicht über alle analysierten reflexionsseismischen Berichte

Anlage 4: Mögliches Vorgehen und Algorithmen beim Scannen, Georeferenzieren und

Digitalisieren der Tiefenprofile

Anlage 5: Untersuchungen zur Machbarkeit der 3D-Visualisierung

Anlage 6: Beschreibung der Reflexionshorizonte

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Ausschnitt aus dem Grob-Datenmodell der Datenbank GeoDaB für die EE-

Bohrungen ....................................................................................................................... 12

Abbildung 2: Grobstruktur der Datenbank der gescannten Tiefenprofile ................................. 13

Abbildung 3: Beispiel vektorisierter Profillinien ....................................................................... 13

Abbildung 4: Beispiel eines gescannten Tiefenprofiles ........................................................... 14

Abbildung 5: Grob skizziertes Datenmodell der 3D-Daten der Geologie Brandenburgs .......... 14

Abbildung 6: Beispielseite einer BA-Messung ........................................................................ 18

Abbildung 7: Beispielseite eines ausführlichen SVZ ............................................................... 19

Abbildung 8: Beispielseite eines Kurz-SVZ ............................................................................. 20

Abbildung 9: weitere Beispiele gescannter Tiefenlinien .......................................................... 25

Abbildung 10: Ausschnitt aus einer Strukturkarte ................................................................... 26

Abbildung 11: Ausschnitt aus einem Zeitschnitt ...................................................................... 27

Abbildung 12: Beispiel der stratigraphischen Zuordnung der Reflexionshorizonte .................. 28

Abbildung 13: Prinzip des Schichtenaufbaus durch Verschneiden ......................................... 51






Abbildung 14: Screenshot des bestehenden Internetauftrittes des Fachgebietes

Tiefengeologie des LBGR ................................................................................................ 53

Abbildung 15: Prinzipskizze zum Forschungsprojekt ProMine ................................................ 58

Abbildung 16: Speicherprinzipg von advangeo 3DGDB .......................................................... 59

Abbildung 17: Screenshot von einer ArcScene-Anwendung mit den Testdaten Brandenburgs

........................................................................................................................................ 61

Abbildung 18: Konzeptionelles Datenmodell für verfügbare gescannte Tiefenprofile .............. 93

Abbildung 19: Konzeptionelles Datenmodell für die vollständige Zuordnung von Tiefenprofilen

........................................................................................................................................ 94

Abbildung 20: Konzeptionelles Datenmodell für gescannte Horizontkarten ............................ 94

Abbildung 21: Konzeptionelles Datenmodell für gescannte Profillinienkarten ......................... 95

Abbildung 22: Konzeptionelles Datenmodell für die Verwaltung von Modellierungsdateien. ... 96

Abbildung 23: Überblicks-Datenmodell für die betroffenen Tabellen der Datenbank GeoDaB 97

Abbildung 24: Konzeptionelles Datenmodell der vektorisierten 3D-Linien aus den

Tiefenprofilen ................................................................................................................... 98

Abbildung 25: Konzeptionelles Datenmodell der digitalen Linien und Punkte aus den

Horizontkarten ................................................................................................................. 99

Abbildung 26: Konzeptionelles Datenmodell der 3D-Horizontflächen ................................... 100

Abbildung 27: Konzeptionelles 3D-Datenmodell der 3D-Störungen ...................................... 100

Abbildung 28: Konzeptionelles 3D-Datenmodell der Körper ................................................. 100

Abbildung 29: Ablauf-Diagramm für das Gesamtprojekt ....................................................... 130

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Abschätzung der Anzahl der Tiefenprofile .............................................................. 35

Tabelle 2: Abschätzung der Anzahl von Profilschnitt-Blättern ................................................. 36

Tabelle 3: Zuordnung von Leistungen zu Arbeitspaketen ..................................................... 115

Abkürzungen

BA Bohrlochabweichung

Beak Beak Consultants GmbH

BGR Bundesanstalt für Geologie und Rohstoffe

BoreholeML Borehole Markup Language






CSW Catalogue Service Web (OGC-Standard)

DB Datenbank

EE Erdöl-Erdgas

ESRI Environmental Systems Research Institute; Entwickler der GIS-Software Arc-

GIS, ArcView, ArcScene, ArcGlobe…

GA Grunddaten geologischer Aufschlüsse

GeoDaB Geologische Datenbank des Landes Brandenburgs

GeoSciML GeoScience Markup Language

GIS Geographic Information System

GOCAD eine geologische 3D-Modellierungs-Software

IDW Inverse Distance Weighting (Interpolationsverfahren Inverse Distanzen)

IT Informationstechnologie

LBEG Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie Niedersachsen

LBGR Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg

LOD Level of Details (Komplexität der Darstellung von 3D-Objekten für unterschiedli-

che Abstände)

OGC Open Geospatial Consortium (Standardisierungsgemeindacht der GIS-Industrie

und der GIS-Anwender)

RDBMS Relational Database Management System

SEP3 „Schichten Erfassung Programm“; stellt einen deutschlandweiten Standard für

die Erfassung von Schichtenverzeichnissen (z. B. Stratigraphie) dar.

SP Sprengpunkt in der Reflexionsseismik

SURPAC geologische 3D-Modellierungs-Software

SVZ Schichtenverzeichnis

TK Topographische Karte

TK50 Topographische Karte 1:50.000

WCS Web Coverage Service (OGC-Standard)

WMS Web Mapping Service (OGC-Standard)

WFS Web Feature Service (OGC-Standard)

W3DS Web 3D Service (OGC-Standard)






0 Berichtsdaten

Basisdaten

Art der Dokumentation: Konzeption 3D-Visualisierung Brandenburg

Titel: Erstellen einer Konzeption für die Durchführung des Projektes

„Modellierung und web-basierte dreidimensionale Visualisierung des geologi-schen Untergrundes von Brandenburg“

Kurzbezeichnung: Konzeption 3D-Visualisierung Brandenburg

Text: 130 Seiten Anlagen: 6 Karten: -

Auftraggeber: Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg

Inselstr. 26

03046 Cottbus

Projekt – Nr. Beak: 20100078 Projekt – Nr. Auftraggeber: 2010 / 016

Bericht Datum: 12.11.2010 Auftrag Datum: 28.06.2010

Bearbeiter

Name Qualifikation Kapitel Unterschrift

Herr Bernd Torchala Diplom-Mathematiker alle

Dr. Andreas Barth Diplom-Geochemiker alle

Frau Anja Hempel Diplom-Ingenieur f. Kartographie alle

Projektleitung und Qualitätssicherung

Name Datum Unterschrift

Projektleiter Bernd Torchala 12.11.2010

Qualitätsmanagement Silke Kalch 12.11.2010

Verteiler

Firma/ Einrichtung Hardcopy (Anzahl) Datenträger (Anzahl)

LBGR 2 2

Beak 1 1

Versionsverwaltung

Version Datum Status Dateiname Bearbeiter

0.1 07.07.2010 Dokument kreiert 20100078_konzept_v.01.doc Torchala

0.4 05.08.2010 Analyse und Konzeptions-entwurf

20100078_analyse_v.04.doc Torchala

1i.0 23.09.2010 interne Berichtsversion 20100078_konzept_v_1i.0.doc Torchala

1i.1 20.10.2010 interne Berichtsversion 20100078_konzept_v_1i.1.doc Torchala

1.2 12.11.2010 erste offizielle Version 20100078_konzept_v_1.2.doc Torchala

Dr. Andreas Barth Freiberg, den 12.11.2010

Geschäftsführer






1 Einleitung

1.1 Veranlassung und Zielsetzung

Es liegen wertvolle Daten über den tieferen Untergrund Brandenburgs in Form von Bohrungs-

berichten (Schichtenverzeichnisse) und Berichten reflexionsseismischer Untersuchungen

(Tiefenprofile) in Archiven vor.

Das LBGR möchte diese Daten in Form eines 3D-Modelles der Geologie des ganzen Landes

Brandenburg für Bürger sowie für die Wirtschaft über das Internet zugänglich machen. Darü-

ber hinaus sollen dieses 3D-Modell sowie die bei der Erfassung der in Archiven liegenden

Informationen entstehenden Zwischenergebnisse für die tägliche Arbeit der Mitarbeiter des

LBGR digital bereit stehen.

Im LBGR sind GeODin (SVZ-Erfassung und -Visualisierung), GOCAD (geologische 3D-

Modellierung) und ArcGIS (GIS) als relevante Softwareprodukte sowie eine Datenbank

GeoDaB für die Aufschlüsse (Basis: SQL-Server) vorhanden. Für diese Software müssen die

erfassten Daten verfügbar sein.

Es sind vor allem folgende Standards zu beachten:

BoreholeML – XML-Schema für Bohrungen auf der Grundlage der Abbildung eines

harmonisierten Fachdatenmodells auf ein OGC-konformes GML-Applikationsschema

GeoSciML – OGC-konformes Datenformat für eine applikationsneutrale Kodierung

geowissenschaftlich thematischer Daten

W3DS – OGC-Standard für 3D-Darstellungen (Web 3D Services)

WFS (inkl. GML) – OGC-Standard für Web Feature Services der auch 3D-Objekte um-

fasst

WMS – OGC-Standard für Web Mapping Services

CSW – OGC-Standard für Katalog-Dienste (Discovery-Services). Hierbei sollen die

Standards ISO 19119 und 19115 für die Struktur von Metadaten eingeschlossen sein

WCS - OGC-Standard für Web Coverage Services, d. h. z. B. für Raster-

Höhenmodelle

Daraus ergeben sich die prinzipiellen Aufgaben:

Beschaffung und Erfassung der Schichtenverzeichnisse für GeODin (Far-

ben/Signaturen für die Darstellung sind festzulegen), für die 3D-Modellierung und für

GOCAD sowie Speicherung der SVZ und der Stammdaten in GeoDaB.

Beschaffung und Vektorisierung der Tiefenprofile.

Für die Attributierung sind die verschiedenen Linienarten der Tiefenprofile zu beachten,

unter anderem auch die Grenzen von Salzstöcke und Störungen.

Die Reflexionshorizonte sind zu modellieren.






Auf dieser Basis ist ein 3D-Modell Brandenburgs zu erarbeiten.

Letztlich soll diese 3D-Datenbank gemeinsam mit dem DGM und ggf. anderer Geoba-

sisdaten der Erdoberfläche die Basis einer 3D-Visualisierung inkl. solcher Funktionen

wie Zoom (LOD - Level of Details, d. h. Generalisierung abhängig vom Maßstab), Ro-

tation und Einblenden von Orientierungshilfen im Internet bzw. die Bereitstellung stan-

dardisierter 3D-Dienste sein.

Das Projekt wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und

aus Haushaltsmitteln des Landes Brandenburg finanziert.

Der Realisierungszeitraum endet im Jahr Dezember des Jahres 2012.

1.2 Struktur der Aufgabe

Die Aufgabe wird so in Stufen und Teilleistungen gegliedert, dass

eine Ausschreibung von speziellen Teilleistungen (z. B. Scannen) losgelöst von ande-

ren Leistungen möglich ist (auf diese Weise wird erreicht, dass die Firmen auf weni-

gen, nicht auf allen, erforderlichen Fachgebiet spezialisiert sein müssen),

sehr umfangreiche Aufgaben parallel an mehrere Firmen vergeben werden können,

sinnvoll einsetzbare Produkte bei jeder Stufe entstehen (auf diese Weise ist es mög-

lich, im verfügbaren Zeit- und Kostenbudget Ergebnisse zu erreichen und zu einem

nutzbaren Produkt zusammenzuführen).

Die Aufgabe gliedert sich wie folgt in zwei Hauptthemen:

A. Aufbau einer Datenbasis der tiefen Geologie Brandenburgs einschließlich eines kom-

pletten landesweiten 3D-Modells. Diese Aufgabe schließt die folgenden Stufen und

Zwischen- bzw. Teilergebnisse ein:

a) Scannen (Digitalisieren) von Tiefenprofilen sowie deren Speicherung in einer

Datenbank gemeinsam mit beschreibenden Daten (Metadaten) wie z. B. Name

des Profils, Datum des Berichtes oder Berichtsname. Damit ist die Datenbasis

verfügbar für die interne Nutzung im LBGR. Die gescannten Tiefenprofile soll-

ten für die Profillinien als Hotlink aufrufbar sein.

b) Scannen von benötigten Horizontkarten

c) Erfassen von Kurz-SVZ , BA-Kurve und Horizontverzeichnis der EE-

Bohrungen, um diese in den Modellierungsprozess einbinden zu können.

Scannen der ausführlichen SVZ der Bohrungsberichte.

d) Vektorisieren und 3D-Georeferenzieren (3D-Vektorisierung) von Horizontlinien

für alle Tiefenprofile inkl. der Attribute wie Name des Reflexionshorizontes (T1,

A1 etc.), Name des Tiefenprofiles, Linienart (als Ausdruck der Aussagesicher-






heit) sowie Metadaten (Erfasser, Erfassungsdatum).

Vektorisieren der Linien von Störungen Salzstöcke u. Ä.

e) 3D-Vektorisierung von Linien aller anderen Objekte wie Störungen und Salz-

stöcken aus den Tiefenprofilen und/oder aus den Horizontkarten.

f) Übernehmen von Tiefenlinien und anderer vektorisierter Linien des „Reflexi-

onsseismischen Kartenwerkes 1:100.000“ von der BGR.

g) 3D-Modellierung von Störungen, Salzstöcken und ggf. andere Objekte Als 3D-

Flächen oder Körper.

h) Modellierung aller Reflexionshorizonte. Das gesamte Land wird in Partitionen

geteilt. Basis dieser Modellierung sind die Tiefenlinien des jeweiligen Horizon-

tes (Quelle „Reflexionsseismischen Kartenwerkes 1:100.000“) und die erfass-

ten Daten der EE-Bohrungen. Abschließend sind die Körper der Störungen und

Salzstöcke aus den Horizontflächen herauszuschneiden und die Partitionen

sind aneinander anzupassen sind.

Alternativ besteht die Möglichkeit, das 3D-Modell auf der Basis der Daten der

Horizontlinien der Tiefenprofile zu modellieren wodurch auf primäre geologisch

noch nicht interpretierte Daten zurückgegriffen wird.

Welche der Varianten (auch kombiniert) im jeweiligen Gebiet anzuwenden ist.

Hängt von der Datenlage und vom fachlichen Erfordernis ab.

i) 3D-Modellierung der Körper und Speicherung dieser Körper sowie der Stö-

rungsflächen in einer 3D-Datenbank.

B. Präsentation der Daten in Internet (ggf. in verschiedener Weise und auch in Stufen):

a) Bereitstellung eines Download-Services (Isolinien, Höhenraster) mit gängigen

Datenformaten und Standarddatenformaten

b) Visualisierung von beliebig definierbaren Schnitten

c) reale 3D-Visualisierung von Ausschnitten (inkl. LOD für die Betrachtung größe-

rer Ausschnitte)

d) Bereitstellung von interoperablen Diensten in relevanten Standards: WFS /

GML und W3DS

1.3 Zusammenfassung

1.3.1 Überblick über die Daten

Wie in jedem Informationssystem bilden auch hier Daten, organisiert in Datenbanken, den

Kern des Systems.






Die mit dem Projekt entstehenden Daten müssen zentral für die Nutzung zur Verfügung

gestellt werden.

Die folgenden Abbildungen stellen in grob generalisierter Form die Strukturen der Daten dar.

1. Integration der EE-Bohrungen in die bestehende für GeODin verfügbare Datenbank

GeoDaB:

-PRJ_ID

-LOCID

-...ATTRIBUTE...

GEODIN_AUFSCHLUSSDATEN (LOC)

-PRJ_ID

-LOCID

-RECID

-...Attribute...

GEODIN_SVZ (LGR2SV)

-ID

-NAME

GEODIN_LGR2SND

-ID

-TIEFE

-WERT

GEODIN_SNDD

GEODIN...

-Schichten

-Aufschluss

-ID

-..Document_Attribute...

DOCUMENTGescanntes

Dokument

-BA-Azimut

-Aufschluss

-Tiefe/Wert

-Name

-Dokument

-Aufschluss

-BA_Neigung

-Aufschluss

Abbildung 1: Ausschnitt aus dem Grob-Datenmodell der Datenbank GeoDaB für die EE-

Bohrungen

Die Stammdaten der EE-Bohrungen sind bereits in der Datenbank enthalten. In die

vorhandenen Tabellen für die SVZ sind die aus dem Kurz-SVZ erfassten Strati-

graphischen Horizonte zu speichern.

Das Verzeichnis der geophysikalischen Horizonte wird als zweites SVZ erfasst.

Um die Bohrlochabweichung (Azimut und Neigungswinkel) zu erfassen, kann die Mög-

lichkeit von GeODin genutzt werden, Sondierungen zu erfassen: SND-Tabellen der

GeoDaB-Datenbank.

In die GeoDaB müssen Dokumentdaten neu aufgenommen werden, um die gescann-

ten SVZ den Aufschlüssen zuordnen zu können.

2. Gescannte Tiefenprofile:

-ID

-..Attribute der Profillinie...

-Linien-Geometrie

Profillinien-Segement

Gescannte

Tiefenprofile

Projekte






Abbildung 2: Grobstruktur der Datenbank der gescannten Tiefenprofile

Die gescannten Tiefenprofile werden dem Anwender über Attributtabellen zugreifbar

gemacht. Mit Hilfe der Liniengeometrie, die die Profilspur des Tiefenprofiles repräsen-

tiert (ggf. Teile, falls es mehrere Blätter für ein Profil gibt), können die gescannten Do-

kumente auch einem ArcMap-Anwender verfügbar gemacht werden (z. B. durch einen

Hotlink). Die Attribute der Profillinien sind in der Datenbank entsprechend der Normal-

formen-Regeln relationaler Datenbanken strukturiert. Es gibt Detailtabellen (z. B. Pro-

jekte, Firmen) sowie Schüsseltabellen (z. B. Profilart).

Abbildung 3: Beispiel vektorisierter Profillinien






Abbildung 4: Beispiel eines gescannten Tiefenprofiles

3. 3D-Daten der Tiefen-Geologie Brandenburgs:

-Horizont

-Tiefenprofil-Blatt

-Linienart

-GIS-3D-Linie

3D-Horizontlinien

-Maschen/Rasterpunkte

3D-Horizontflaeche

-Quader/Voxel/Polyeder

3D_Koerper

+T0 = Pleisozän

+T1 = Känozoikum

+...

+A1 = Grenze Oligozän / Obereozän

+...

«enumeration»

Horizont

+X1-M1

+Z1-X1

+...

+Störungszone

+Salzstöcke

«enumeration»

Koerpertyp

3D-Störungsflächen

Abbildung 5: Grob skizziertes Datenmodell der 3D-Daten der Geologie Brandenburgs






1.3.2 Überblick über Nutzung und Funktionen

Externe Nutzung:

Eine Hauptnutzergruppe sind fachkundige Internetnutzer, denen das 3D-Modell Bran-

denburgs zur Auswertung und Visualisierung zur Verfügung gestellt wird. Dies ge-

schieht durch die folgenden Produkte:

Recherchieren und Herunterladen von Dateien, z. B Isolinien bzw. Raster-

höhenmodelle von Horizontflächen und Horizontmächtigkeit

Schnittgenerierung und Darstellung beliebig definierbarer Schnittspuren

Generierung und Visualisierung von Höhenmodellen (Isolinien oder Raster-

höhenmodell).

Interoperable Dienste für die Nutzung mittels geeigneter Softwareprodukte

3D-Darstellung der Horizontflächen und -Körper

Interne Nutzung:

Die Daten sollen intern im LBGR genutzt werden. Hierfür sind auch die Teilergebnisse

(gescannte Tiefenprofile, gescannte Horizontkarten und SVZ), die erfassten Kurz-SVZ

und die 3D-Linien sehr sinnvoll einsetzbar. Diese enthalten Primärinformationen, die

Schritt für Schritt im Verlaufe der Weiterverarbeitung durch Generalisierung verloren

gehen können oder ungenauer werden.

Die Daten müssen intern für Softwareprodukte wie GeODin (SVZ der EE-Bohrungen),

ArcMap (GIS und 2,5D-Auswertung und -Modellierung), GOCAD (3D-Visualisierung

und -Modellierung) und weiterer Software (wie z. B. für die Grundwassermodellierung)

so zur Verfügung stehen, dass die Software die Datenformate ohne Informationsver-

luste und Formatierungsaufwand verarbeiten kann.

Eine wichtige Informationsebene ist die Aussagesicherheit, die von Ort zu Ort auf Grund der

Dichte der vorhandenen Daten sowie der Qualität der Primärinformationen variiert.

1.3.3 Die Kapitel im Einzelnen

Im Kapitel 2 wird analysiert:

Welche Dokumente und Daten stehen in welcher Form und Menge zur Verfügung

und wie sind diese zu verarbeiten?






Welche Beispiele gibt es bereits im Internet? Welche vorhandenen Software-

Produkte könnten zum Einsatz kommen?

Welche Anforderungen sind apriori erkennbar?

Im Kapitel 3 werden Tests und Erfahrungen ausgewertet, die die prinzipielle technische

Machbarkeit des Aufbaus einer 3D-Datenbank für das ganze Land Brandenburg sowie die

Bereitstellung dieser Daten in sinnvoller Form für Bürger und Wirtschaft im Internet untersu-

chen.

Im Kapitel 4 ist die Gesamtleistung der Datenerfassung und der Modellierung so in Teilleis-

tung zerlegt, dass ein weiteres Trennen der Leistungen nicht sinnvoll erscheint.

Die einzelnen Leistungspakete sind mit einem „L“ gekennzeichnet und nummeriert. Diese

Gliederung wird auch für die Leistungsbeschreibung verwendet und sollte die Grundlage für

die Aufwandskalkulation sein.

Zusätzlich zu den „L“-Leistungen sind mit „K“ gekennzeichnete Koordinierungsleistungen

aufgeführt.

Das Gesamtleistungsspektrum wird durch die Leistungen zur Realisierung der Funktionen

vervollständigt, die im Kapitel 6 aufgelistet sind. Diese softwaretechnischen Leistungen sind

mit einem „F“ gekennzeichnet.

Das Kapitel 5 enthält alle Datenmodelle in einer fachlich konzeptionellen Weise.

Im Kapitel 6 werden die Leistungspakete zur Realisierung der Funktionen detailliert aufgelis-

tet. Diese softwaretechnischen Leistungen sind mit einem „F“ gekennzeichnet.

Die Funktionen sind erforderlich um,

die 3D-Daten im Internet zur Verfügung stellen zu können,

Daten einheitlich zu erfassen,

erfasste Daten in die Datenbanken importieren zu können,

die Datenbanken auch intern nutzen zu können.

Im Kapitel 7 werden die Aufgaben so zusammengefasst, dass unterschiedlich spezialisierte

Firmen möglichst parallel beauftragt werden können. Eine parallele Bearbeitung ist aus Zeit-

gründen erforderlich.

Die Koordinierung der Beauftragung, die Betreuung der verschiedenen Auftragnehmer sowie

die Absicherung einer einheitlich guten Qualität der Ergebnisse müssen in einer Hand liegen.






2 Ist-Stand vorhandener Unterlagen und Daten sowie Anforderungen für die Erfassung

und Modellierung

Im Kapitel 2 wird analysiert:

Welche Dokumente und Daten stehen in welcher Form und Menge zur Ver-

fügung und wie sind diese zu verarbeiten.

Welche Beispiele gibt es bereits im Internet? Welche vorhandenen Soft-

ware-Produkte könnten zum Einsatz kommen.

Welche Anforderungen sind Apriori erkennbar.

2.1 Bohrungsberichte

Ist-Stand:

Es existieren Bohrungsberichte für zirka 780 Tiefe Bohrungen im Gebiet Brandenburg.

Diese Bohrungen wurden zum Zwecke der Erdöl-Erdgaserkundung (EE-Bohrungen) in

der DDR abgeteuft. Die Berichte sowie die in diesen Berichten enthaltenen Schichten-

verzeichnisse sind über die Jahrzehnte mit sich ändernder Methodik erstellt worden.

Die Berichte liegen zum Teil im Archiv des LBGR in Kleinmachnow, zum Teil bei der

BGR am Standort Berlin und zum Teil bei Gaz de France vor.

Etwa 290 der in Kleinmachnow archivierten Berichte sind bereits gescannt worden.

Die Stammdaten der Bohrungen sind vollständig in der Geologischen Datenbank des

Landes Brandenburgs (GeoDaB) enthalten.

Auf der Basis dieser Daten wurde eine Tabelle (Anlage 2) erstellt, in der ersichtlich ist,

welche Bohrungsberichte bereits gescannt vorliegen. In diesem Fall ist die Tabellen-

spalte ARNUM (Dok-Nr.) ausgefüllt. Die Tabelle enthält sowohl den Datenbank-

Identifikator der Grunddaten der geologischen Aufschlüsse (Spaltenname GA_IDENT)

als auch den Bohrungsidentifikator nach DDR-Nomenklatur (Spalte LONGNAME), der

die Zuordnung des Bohrungsberichtes zu dem GA-Datensatz der Datenbank ermög-

licht.

Die Bohrungsberichte liegen in teilweise sehr schlechter Papierqualität vor, so dass die

Gefahr besteht, dass z. B. ein Einzugsscanner die Blätter zerstören könnte.

Die Bohrungsberichte sind unterschiedlich umfangreich (siehe unten). Sie bestehen in

der Regel aus mehreren Bänden (Anlagen/Ergänzungen) und sind zum größten Teil

gebunden.






Abbildung 6: Beispielseite einer BA-Messung






Abbildung 7: Beispielseite eines ausführlichen SVZ






Abbildung 8: Beispielseite eines Kurz-SVZ

Mengen:

Umfang der SVZ aus Bohrungsberichten (Beispiele):

Bohrung Viesen-Lehin 102 von 1965:

Ausführliches SVZ: 38 Seiten A4 dünnes durchscheinendes Papier

Kurz-SVZ: 1 A4-Seite (19 Schichten)

BA nicht gefunden

Bohrung E Tuchen 1 von 1974:


Kurz-SVZ: >3 A4-Seiten






Bohrung Kathlow 1/66:


Kurz-SVZ: 2 A4-Seiten (19 Schichten)

BA nicht vorhanden

Bohrung Kotzen 1/69:


Kurz-SVZ: 2 A4-Seiten (50 Schichten)

BA: 8 A4-Seiten

Unter der Annahme, dass die testweise erfassten Bohrungen als repräsentativ gelten,

ergibt sich für die Anzahl einzuscannender Seiten pro Bericht eine Durchschnittsmen-

ge von 63 A4-Seiten. Damit werden für die noch ausstehenden rund 490 Berichte etwa

21.070 A4-Seiten zu scannen sein.

Die folgende Tabelle enthält die Datenmenge der Test-Scanns:

Dateigrößen (in kB)

Seiten anzahl Größe pdf

Größe pro TIFF-Seite

Summe TIFF-Seiten

Kotzen 110 152.000 580 63.800

Tuchen: 18 12.000 300 5.400

Viesen-Lehnin 38 50.000 510 19.400

Kathlow 88 127.000 580 51.000

Daraus ergeben sich die folgenden Werte:

Datenmenge:

Für die Datenmenge von 780 gescannten SVZ ist ausgehend von dem Durch-

schnitt der vier Berichte mit etwa den folgenden Werten zu rechnen:

PDF-Format: 66,5 GByte

TIFF-Format: 27,0 GByte

Da ein PDF für den Endnutzer besser nutzbar ist als beispielsweise 110 TIFF-Dateien,

wird empfohlen, die SVZ im PDF-Format zu scannen.






Aufgaben/Anforderungen:

Scannen:

Es besteht die Aufgabe, die Schichtenverzeichnisse aller noch nicht digital vor-

liegenden Bohrungsberichte zu scannen.

Auflösung: 300 dpi

Format: ein PDF pro Bohrung

Die gescannten digitalen Dokumente müssen in die GeoDaB eingespielt und

mit den bereits vorhandenen Grunddaten verlinkt werden.

Kurz-SVZ und BA erfassen:

Das in den Berichten enthaltene Kurz-SVZ sowie die Tabelle der Bohrlochab-

weichungskurve (BA-Kurve) und das Verzeichnis der dem den Schichten zuzu-

ordnenden geophysikalischen Horizonte sind zu erfassen. Hierfür wird GeODin

genutzt, so dass ein Import in die Ziel-Datenbank der GeoDaB einfach möglich

ist.

Es ist nicht auszuschließen, dass für einige Bohrungen die Stammdaten noch

nicht erfasst sind. In diesem Fall sind auch die Stammdaten zu erfassen.

In den Bohrungsberichten ist häufig keine BA-Kurve enthalten. Dann entfällt die

Erfassung der BA-Kurve. Eine solche Bohrung wird als senkrecht angenom-

men.

Weiterhin muss die Zuordnung der Bohrung zu den reflexionsseismischen Ho-

rizonten (T1, A1 etc.) ausgeführt werden. In einigen Bohrungsberichten sind In-

formationen über die Zuordnung enthalten. Mit geologischem Sachverstand

muss die bereits vorliegende Zuordnung ergänzt werden (siehe hierzu auch An-

lage 6).

Es ist pro Bohrbericht nur ein Kurz-SVZ zu erfassen, auch wenn es (z. B. Hava-

rie-bedingt) Ersatzbohrungen gibt.

GeODin-Wörterbuch erweitern:

Die Daten der Datenbank GeoDaB müssen für GeODin verfügbar sein. Dies

bedeutet, dass die Datenstruktur der GeoDaB nicht abgeändert wird. Sollten

die in den EE-Bohrungen auftretenden Stratigraphischen Einheiten noch nicht

im entsprechenden GeODin-Wörterbuch vorhanden sein, so ist dies zu ergän-

zen inkl. der für die Schichten zu verwendenden Farben und Symbole.

Prinzipiell muss die Verschlüsselung der Stratigraphischen Schichten nach dem

SEP3-Schlüssel durchgeführt werden. Die Zuordnung der mit sich ändernder

Methodik über Jahrzehnte erfassten Schichten zum SEP3 erfordert geologi-

schen Sachverstand. Es ist zu beachten, dass die stratigraphische Zuordnung






vor allem im Bereich Quartär und Tertiär häufig nicht korrekt ist und angepasst

werden muss.

Randbedingungen / Hinweise:

Die Dokumente sind zerstörungsfrei zu scannen. Das Archiv des LBGR lässt nicht zu,

Textbände zum Zwecke des Scannens auseinander zu nehmen. D. h., dass bei stärke-

ren Bänden der Einsatz eines Buchscanners unerlässlich ist.

Für das häufig sehr dünne durchscheinende Papier ist es notwendig, für das Scannen

ein weißes Blatt zu hinterlegen.

Es ist sicher nicht möglich, die Bohrlochdokumentation kommentarlos einer auf das

Scannen spezialisierten Firma zu übergeben. Geologische Sachkompetenz muss hier-

bei zumindest insofern einfließen, als dass die zu scannenden Teile der Berichte ge-

eignet markiert werden.

Die Dateien der gescannten Dokumente sollten mit dem vollständigen und eindeutigen

Namen der Bohrung identifiziert sein.

Teil der Erfassungsleistung ist der Aufbau einer Tabelle z. B. im Format Access mit

den folgenden Informationen (Attributen):

Vom AG zur Verfügung gestellt:

o Bohrungsidentifikation laut GeoDaB (Attribut: GA_IDENT)

o Bohrungsidentifikation nach DDR-Nomenklatur (Attribut: LONGNAME)

Zu erfassen:

o Vollständiger Name der Bohrung

o Datum des Scannens

o Name des Erfassers bzw. der erfassenden Firma

o Name der Datei

o Bemerkung zum Scannen

Es ist vorgesehen, hierfür ein einheitliches Erfassungsprogramm zur Verfügung zu

stellen.

2.2 Reflexionsseismische Berichte

Ist-Stand:

Im Archiv des LBGR liegen Berichte des VEB Geophysik Leipzig für reflexionsseismi-

sche Projekte.

Inhalt dieser Berichte ist jeweils ein Textband sowie eine größere Menge Anlagen.






Interessant für die Vektorisierung sind neben den Tiefenprofilen (siehe Abbildung 3

und die nachfolgende Abbildung 9), die im Text enthaltenen Tabellen der Horizontbe-

zeichnungen, die eine stratigraphische Zuordnung ermöglichen.






Abbildung 9: weitere Beispiele gescannter Tiefenlinien

Die Berichte enthalten weiterhin Zeitschnitte zumeist im Maßstab 1:17.500 (pro Profil

ein oder mehrere; siehe Abbildung 11: Ausschnitt aus einem Zeitschnitt), Strukturkar-

ten der Reflexionshorizonte 1:50.000 oder 1:100.000 sowie Mächtigkeitskarten zu-

sammengefasster Horizonte 1:50.000 oder 1:100.000 und weiteres Kartenmaterial

(z. B. Faktenkarten, Geschwindigkeitsansatz, Geschwindigkeitsverteilung und Fehler-

rayonisierung). Diese sind für die Digitalisierung nicht relevant, mit Ausnahme der

Strukturkarten und ggf. auch die Mächtigkeitskarten, die ein sehr guter Input für die

Modellierung der Störungen sein können.






Abbildung 10: Ausschnitt aus einer Strukturkarte






Abbildung 11: Ausschnitt aus einem Zeitschnitt

Die Struktur- und Mächtigkeitskarten enthalten Isolinien und Profilspuren inkl. Spreng-

punkte (SP) sowie Störungszonen und Salzstöcke.

Diese Informationen werden durch das „regionale reflexionsseismisches Karten-

werk 1:100.000“ sowie ein weiteres analoges Kartenwerk 1:500.000 bzw. die als

Astralonfolien vorliegenden Profilkarten (siehe unten) ebenfalls bereitgestellt.

Ergänzend zu der Zuordnungstabelle „Horizontbezeichnung – Stratigraphische Einord-

nung“ gibt es eine Tabelle mit ebensolcher Zuordnung (siehe Anlage 6) außerhalb der






Berichte. Diese Zuordnungstabelle muss digital erfasst und mit jedem digitalisierten

Bericht vervollständigt werden. Auftretende Inkonsistenzen und Fehler müssen mit ge-

ologischem Sachverstand aufgelöst werden.

Abbildung 12: Beispiel der stratigraphischen Zuordnung der Reflexionshorizonte






Für die Auswahl der zu scannenden, zu vektorisierenden und schließlich für die 3D-

Modellierung heranzuziehenden Tiefenprofile ist geologischer Sachverstand erforder-

lich. Die für ein Gebiet verfügbaren Berichte sollten vollständig vorliegen. Auf diese

Weise kann vermieden werden, Daten zu erfassen, die nicht benötigt werden. Letztlich

sind nur solche Tiefenprofile von Nutzen, die georeferenziert werden können, d. h. für

die eine plausible Profillinie vorhanden ist bzw. sich aus den Unterlagen rekonstruieren

lässt, und die nicht durch ein späteres Projekt ersetzt und ggf. verbessert wurden.

Erst ab 1972 wurde ein digitales seismisches Verfahren eingesetzt. Die daraus resul-

tierenden Daten sind prinzipiell wertvoller als die älteren auf analoge Weise entstande-

nen Daten.

Schwieriger ist es, die Anzahl der Blätter mit Tiefenprofilen zu schätzen, die zu scan-

nen und zu vektorisieren sind.

Stichprobenhaft wurden 92 Berichte aus verschiedenen Zeiten (1959 – 1992) des

Archives des LBGR untersucht. Grundlage der Archiv-Analyse waren zwei Listen aus

der Archivdatenbank (siehe in Anlage 3) für die nach relevanten Begriffen „Seismik“

gesucht wurde.

Von diesen 92 Berichten erwiesen sich 85 als relevant. Diese enthalten insgesamt

1.990 Blätter von 1.933 Tiefenprofilen sowie über 600 Horizontkarten.

Dabei stellte sich heraus, dass die Tiefenprofile in unterschiedlichen Maßstäben

1:10.000, 1:25.000 und 1:50.000 dargestellt wurden. Das Ergebnis dieser Analyse ist

in der Anlage 3 nachzulesen.

Die folgenden 9 Berichte wurden detaillierter analysiert:

Ergebnisbericht „Finow-Liebenwalde 1.1“ (1987)

Horizontal und Vertikalmaßstab: 1:25.000

Anzahl der Profile: 65 (Alle Profile sind im Shapefile der Profillinien bzw. auf

der Profilkarte zu finden.)

Größe der Blätter: Höhe: 36 cm; Länge: 40 cm bis 110 cm

Anmerkung: (Ein Tiefenprofil ist auf Grund seiner Länge in zwei

Blätter geteilt.)

Ergebnisbericht „Neutrebbin 1.1“ (1987)


Anzahl der Profile: 50 (Alle Profile sind im Shapefile der Profillinien bzw. auf

der Profilkarte zu finden.)






Anzahl der Blätter: 66 Auf den Blättern NU47/NU12 und NU47/FF46 sind

jeweils 2 Tiefenprofile enthalten, wobei NU47 doppelt

ist (2 Blätter 3 Tiefenprofile).

Größe der Blätter: Höhe: 36 cm; Länge: bis 180 cm

Ergebnisbericht „Peitz“ (1976)


Anzahl der Profile: 34 Alle Profile sind im Shapefile der Profillinien bzw. auf

der Profilkarte zu finden.

Die Kopien sind in Form eines Fotonegatives gefärbt.

Anzahl der Blätter: 38 (Es sind 4 Profile in je 2 Blätter geteilt.)

Größe der Blätter: Höhe: 25 cm; Länge: 20 cm bis 65 cm

Anmerkung: Zum Teil ersetzen Tiefenprofile dieses Berichtes Tie-

fenprofile des Projektes Tauer (siehe unten).

Ergebnisbericht „Tauer“ (1966)


Anzahl der Profile: 25 Alle Profile sind im Shapefile der Profillinien bzw. auf

der Profilkarte zu finden.

Die Kopien sind in Form eines Fotonegatives gefärbt.

Größe der 25 Blätter: Höhe: 25 cm; Länge: in Durchschnitt 30 cm

Anmerkung: Zum Teil werden Tiefenprofile dieses Berichtes durch

Tiefenprofile des Projektes Peitz (siehe oben) ersetzt.

Nicht alle Profillinien dieses Berichtes lassen sich in

den Profillinien des Shapefiles identifizieren.

Ergebnisbericht „Linum“ (1978)

Maßstab: 1:25.000

Anzahl der Profile: 45

Größer der Blätter: Höhe 51 cm; Länge: bis 105 cm

Anmerkung: Für die 63 im Shapefile vorhandenen Querprofile

(200 bis 500 m) ist kein Tiefenprofil gefunden wor-

den.






Ergebnisbericht „Nachinterpretation Jakobsdorf“ (1990):

In diesem Bericht sind keine Tiefenprofile sondern lediglich 14 Zeitschnitte

(Maßstab 1:17.500, Größe etwa 75 x 100 cm) enthalten von denen sich nur 6

im Shapefile identifizieren lassen.

Ergebnisbericht „Brandenburg – Lausitz“

Horizontalmaßstab 1:50.000 und Vertikalmaßstab 1:25.000

Anzahl der Profile: 5 Die Zuordnung dieser Regionalen Tiefenprofile zu

den Profilspuren ist nicht ganz einfach, sollte aber mit

Hilfe der Querprofile und der großen Länge der Profil-

linien (> 40 km) möglich sein.

Namen und Zuordnung (beispielhaft):

Regionalprofil Lausitz II

- LAU 2/60 II und LAU 2N II

Regionalprofil Lausitz III

- LAU 3 III, LAU 3/1 III, LAU 3/2 III LAU 3/2A III

LAU 3N III die Profillinien LAU 3/2 und

3/2A haben ggf. fehlerhafte Koordinaten, LAU 3N

ist zum großen Teil (aber nicht durchgehend) ei-

ne Dopplung zu LAU 3/1

Regionalprofil Brandenburg IV

- BBG 4/2, BBG 4/64 IV, BBG 4/7 IV, BBG 4A,

BBG IV die Profillinien BBG IV und

BBG 4/2 verlaufen zum großen Teil (aber nicht

durchgehend) identisch.

Größe der 5 Blätter: Höhe: etwa 35 cm

Länge: 1,31 m; 1,34 m; 1,95 m; 1,97 m und 2,84 m

(Brandenburg IV)

Anmerkung: Die Tiefenprofile sind eine Zusammenstellung der

Tiefenprofile anderer Berichte, z. B. „Lausitz II und

Brandenburg IV“ 1963 (siehe unten).

Empfehlung: Auch wenn der Maßstab 1:50.000 ungenauer ist, soll-

ten diese Profile statt der Originalprofile im Maßstab

1:10.000 der früheren Berichte zum Modellieren her-

angezogen werden, vor allem dann, wenn die älteren

Profile vor 1972, d. h. mittels analoger Verfahren,

aufgenommen wurden.






Dieser Maßstab entspricht bei der Vektorisierung der

Höhengenauigkeit reflexionsseismischer Messungen,

die in der Größenordnung von 40 m einzuordnen ist.

Ergebnisbericht „Lausitz II und Brandenburg IV“ (1963)

Maßstab: 1:10.000

Anzahl der Profile: 8 Lausitz III/1, Lausitz III/2, Lausitz III/2a, Brandenburg

IV2, Brandenburg 2a, Brandenburg 3, Brandenburg

Iva, Brandenburg IVb

Mit Ausnahme Brandenburg IVb sind alle Profillinien

im Shapefile identifizierbar.

Größe der 8 Blätter: Höhe 75 cm; Länge: bis 167 cm

Ergebnisbericht „Südbrandenburg“ (1962)

Maßstab: 1:10.000

Anzahl der Profile: 63 Bu.. , St.. und Ni.. , Bl und Ni Bu…

Von diesen 63 Profilen sind etwa 10 nicht unmittelbar

im Shapefile identifizierbar.

Größe der Blätter: maximal 60 x 171 cm

Tiefenprofile:

Die zu scannenden Tiefenprofile (Beispiel siehe Abbildung 4) liegen in unterschiedli-

chen Maßstäben ggf. mit unterschiedlichem horizontalen Maßstab MH (Länge; z. B.

1:25.000) und einen vertikalen Maßstab MV (Tiefe; z. B. 10.000, 1:25.000 und

1:50.000) vor.

Längere Profile können auf mehreren Blättern dargestellt sein. Es gibt aber auch sehr

lange Blätter (über 2 m).

Zeitschnitte:

Zeitschnitte sind für die Aufgabe nicht relevant.

Zeitschnitte liegen in Blättern mit der Höhe von etwa 75 cm und unterschiedlichen

Längen vor.

Tiefenlinienkarten / Strukturkarten:

In den Berichten sind Horizontkarten in Form von Tiefenlinienkarten / Strukturkarten

der wichtigsten Horizonte und Mächtigkeitskarten enthalten.






Zur Unterstützung der Modellierung von Störungen und Salzstöcken sind Informatio-

nen erforderlich, die den Tiefenlinienkarten entnommen werden können. Eine weitere

wichtige Information sind auch die in diesen Karten enthaltenen Verbreitungsgrenzen

der Horizonte.

Es wird deshalb vorgeschlagen, auch die Tiefenlinienkarten zu scannen und die Flä-

chen und Linien der Störungen und Salzstöcke zu vektorisieren. (Bei Verwendung der

Daten des reflexionsseismischen Kartenwerkes 1:100.000 erübrigt sich dies ggf. je-

doch.)

In den vorliegenden Berichten sind folgende Tiefenlinienkarten enthalten:

Ergebnisbericht „Finow-Liebenwalde 1.1“ (1987)

Maßstab: 1:50.000

Anzahl der Karten: 7

Größe der Blätter: A0

Ergebnisbericht „Neutrebbin 1.1“ (1987)

Maßstab: 1:50.000

Anzahl der Karten: 15

Größe der Blätter: A0

Reflexionshorizonte:

Es steht eine Tabelle der etwa 40 Reflexionshorizonte (siehe Anlage 6) bereit. Die Be-

zeichnungen und Zuordnung der Reflexionshorizonte unterscheiden sich in verschie-

denen Projekten.

Um eine einheitliche Bezeichnung für gleiche Horizonte zu erreichen, ist in Vorberei-

tung der Vektorisierung der Horizontlinien in den Tiefenprofilen geologischer Sachver-

stand erforderlich.

Die folgenden 12 Reflexionshorizonte haben eine nennenswerte flächendeckende

Verbreitung bzw. sind flächendeckend in den Tiefenprofilen ausgehalten:

T1 – Transgressionsfläche, Känozoikum

T2 – Albtransgression

T3 – Neokomtransgression

T4 – Discordanzfläche Wealden

E1 – Oberfläche Kimmeridgeanhydrit

E2 - Oberfläche Korallenoolith






L1 – im Toarce

K2 – Oberfläche mittlerer Keuper 3

M1 – Oberfläche Muschelkalk

X1 – Grenzbereich Zechstein / Buntsandstein

Z1und Z3 – Oberfläche Basalanhydrit (Zechstein 2) und Basis Unterer Werra-

anhydrit (Zechsteinbasis); Diese Horizonte können zusammenge-

fasst werden, da sie in verschiedenen Regionen Brandenburgs

verbreitet sind.

H6 – etwa Saxonbasis

Alle anderen Horizonte sind nur regional verbreitet bzw. häufig in den Tiefenprofilen

nicht interpretiert worden.

Sparpotenzial ergibt sich, wenn bereits bei der Vektorisierung der Linien nur solche be-

rücksichtigt werden, die für die Modellierung der 15 Horizonte benötigt werden. Es

kann weiterhin nicht unerheblich gespart werden, wenn die Horizontanzahl auf 12 oder

weniger reduziert wird.

Profilkarten:

In Form von Astralonfolien stehen Profilkarten 1:25.000 zur Verfügung. Diese Karten

liegen auch gescannt und georeferenziert im TIF-Format vor.

Der Hauptinhalt bilden Profilspuren mit eingezeichneten Sprengpunkten (SP).

Mit diesen Daten liegt der weitaus größte Teil der Profillinien bereits digital vor. Bei den

meisten (über 50%) der Linien wurden die SP nicht als Vertices für die Vektorisierung

verwendet. Die Genauigkeit der Vektorisierung wird als ausreichend eingeschätzt.

Schätzungsweise sind noch etwa weitere 5% Profillinien zu vektorisieren (siehe auch

Abbildung 3).

Da die SP im Allgemeinen auch auf den Tiefenprofilen angetragen sind, stellen diese

gescannten Profilkarten die Grundlage für die Georeferenzierung der Profillinien dar.

Es ist zu beachten, dass die SP im Gelände häufig keinen regelmäßigen Abstand be-

sitzen. In den Tiefenprofilen sind die SP jedoch immer im gleichen Abstand, d. h. nicht

maßstabsgerecht, eingetragen. Die in den Tiefenprofilen vorhandene Gliederung zwi-

schen den bezeichneten SP kann deshalb nur der Orientierung dienen. Für die

Georefenzierung der Tiefenprofile sollten nur die in den Profilen bezeichneten SP ver-

wendet werden. Wichtig für die Georeferenzierung ist, dass an den Knickpunkten der

Profillinien auch Knoten gesetzt werden.

Beim Test der Shapefiles fielen folgende Fehler auf:

o Es fehlen etwa 170 Profillinien.

o Es gibt 7 Profile mit dem Profilnamen „Kein Name …“.






o Die Profile LN… haben keinen Surveynamen. Es dürfte sich hier um das

Projekt Lübben handeln.

o Das Profil DI 2/65 II liegt ca. 140 km NW der restlichen Dissen-Profile.

o Die Profile FE 1/68 I/V, FE 4/5/68 IV/V und FE 8/5/68 VIII/V gehören zum

Projekt Freiberg, liegen aber im Bereich der Gemeinden Schlaubetal,

Siehdichum und Neuzelle.

o Die Profile LAU 3/2 und LAU 3/2 A liegen ca. 40 km nördlich der restlichen

Lausitz-Profile.

o Die Profile MI 6/59 und MI 9/59 (bei Rathenow) liegen ca. 125 km NW der

restlichen Profile.

o Das Profil ND 3/70 III gehört zum Projekt Neudietendorf in Thüringen. Die

letzten beiden Punkte am nördlichen Ende scheinen fehlerhaft. Das Profil

entfällt damit für die Betrachtung.

o Das Profil NW 8/55 VIII gehört angeblich zum Projekt Naumburg-

Weißenfels. Entweder sind die Koordinaten falsch oder die Zuordnung der

Profillinie zu Profil- und Projektnamen sind nicht korrekt.

o Die beiden langen Profile BASIN`96-L1v bilden zusammen ein Profil, dass

tatsächlich TS I heißt und 1965 gemessen wurde. Der Bericht müsste beim

Landesamt von Mecklenburg-Vorpommern liegen (Archivnr. 963).

Menge:

In den Shapefiles der Profillinien sind etwa 3.300 Profillinien aufgeführt, die Branden-

burg und/oder Berlin berühren. Es wird davon ausgegangen, dass etwa 170 Profillinien

nach zu vektorisieren sind. Darüber hinaus müssen einige Profillinien außerhalb Bran-

denburgs mit erfasst werden, um bis an die Grenzen des Landes interpolieren zu kön-

nen. Andererseits liegen einige Blätter von zu teilenden Profillinien außerhalb von

Brandenburg und es treten Verluste auf Grund nicht mehr zu korrigierender Fehler auf.

Im Projekt Linum wurden 63 sogenannte Querprofile erzeugt, die eine Länge von ledig-

lich 200 bis 500 m besitzen. Zu diesen Querprofilen wurden keine Tiefenprofile gefun-

den. In einigen Fällen wurden Tiefenprofile aus früheren Projekten in späteren Projek-

ten umbenannt und neu interpretiert.

Auf Grund der gemachten Annahmen wird die Menge der in der folgenden Tabelle 1

angegebenen Profillinien und Tiefenprofile geschätzt.

Tabelle 1: Abschätzung der Anzahl der Tiefenprofile






Teile der Tiefen-

profile (Blätter)

Längenbereich der

Tiefenprofile

Anzahl der

Profile

1 < 0,55 km 20

1 0,5 - 18 km 2.800

2 18 km – 36 km 500

3 36 km – 54 km 50

4 54 km – 72 km 10

5 > 72 km 5

Gesamtsumme: 3.285

Gesamtlänge der

Tiefenprofile

etwa 35.000 km

Unter der Empfehlung, wenn möglich die Zusammenstellungen 1:50.000 statt der Ori-

ginal-Profilspuren 1:10.000 zu verwenden, ergibt sich die folgende Tabelle 2.

Tabelle 2: Abschätzung der Anzahl von Profilschnitt-Blättern

Berichte Maßstab

Profil-

anzahl

Identifizierbare/

verwendbare

Profile

Blattanzahl

insgesamt Anmerkung / Größe

Finow-

Liebenwalde 1.1 1:25.000 65 65 66 max.: 36 x 110 cm

Neutrebbin 1.1 1:25.000 50 50 50 Länge max.: 180 cm

Peitz 1976 1:25.000 34 34 38 max.: 25 x 65 cm

Tauer 1:25.000 25 20 25

Durchschnitt:

25 x 30 cm

Linum 1:25.000 45 45 45 max.: 51 x 105 cm

Lausitz Bran-

denburg 1:50.000 5 5 5

Höhe: 35 cm,

Länge: max. 284 cm

Lausitz II und

Brandenburg IV 1:10.000

durch späteres

Projekt überarbeitet

Südbrandenburg 1:10.000 63 53 53 max.: 60 x 171 cm

Jakobsdorf 1:17.500 14 6

etwa 75 x 100 cm;

Zeitschnitte

Summe 251 228 232






In der Archiv-Recherche (nachzulesen in Anlage 3) wurden in 85 Berichten 1.933 Profi-

le auf insgesamt 1.998 Blättern gefunden. D. h. im Durchschnitt sind in einem Bericht

23 Tiefenprofile auf 24 Blättern enthalten.

Es wurden 600 Horizontkarten identifiziert, im Durchschnitt also 7 Horizontkarten pro

Bericht.

Hieraus ergeben sich die folgenden geschätzten Zahlen:

Über 90 % der Profile sind verwendbar, dies sind etwa (weniger) als 3.500 Pro-

file (entspricht auch der Anzahl der Datenbank 2D-Seismik.accdb) auf etwa

(weniger) als 3.700 Blättern.

Angenommen, die gemusterten Berichte entsprechen im Durchschnitt der Pro-

fil- und Blattanzahl aller Berichte, so ist mit insgesamt etwa 160 Berichten zu

rechnen.

Daraus wiederum ergibt sich die zu erwartende Anzahl zu scannender Hori-

zontkarten: 1.120

Anforderungen:

Ein möglicher Workflow für die Erfassung der Tiefenprofile ist in der Anlage 4 nachzu-

lesen.

Eine Grundanforderung ist, dass ein 3D-Modell der Geologie Brandenburgs entstehen

soll, welches etwa einem Gitter mit der Gittergröße 250 m entspricht.

Die Genauigkeit bei der Vektorisierung (Punktabstand) beruht auf dieser Forderung.

Scannen:

Die Blätter der Tiefenprofile stellen Primärdaten dar. Sie sind zu scannen.

Auflösung: 300 dpi

Format: TIFF

Der Name des Tiefenprofiles muss im Dateinamen ablesbar sein, z. B.

BTL03_1.TIF.

Aus dem jeweiligen reflexionsseismischen Bericht ist die stratigraphische Zu-

ordnung in Form einer Tabelle (MS Word) zu erfassen (siehe Anlage 6a).

In einer vorgefertigten Excel-Tabelle bzw. in einer einheitlich bereitgestellten

Erfassungs-Applikation werden pro gescanntem Blatt die folgenden Attribute er-

fasst:

Projekt:

o Projektname (z. B. „Finow-Liebenwalde 1.1“)






o Projekt-Jahr (z. B. 1987)

o Horizontalmaßstab (z. B. 25.000)

o Vertikalmaßstab (z. B. 25.000)

Anmerkung:

Für den Fall, dass die Tiefenprofile und nicht das reflexionsseismische

Kartenwerk primär für die 3D.Modellierung verwendet werden gilt.

Für Gebiete, in denen Störungen, Salzstöcke oder andere Objekte auftre-

ten, die nicht Horizontlinien sind, müssen auch die Karten des regionalen

reflexionsseismischen Kartenwerkes (siehe Kapitel 2.3) und/oder die zum

gleichen Bericht gehörenden Strukturkarten gescannt und georeferenziert

werden. Es wird vorgeschlagen, die Horizontkarten zu scannen.

Aufbereiten der Profillinien:

Erforderlichenfalls sind die Profillinien:

nach zu vektorisieren und zu attributieren; hierbei sind die SP als Verti-

ces zu verwenden (bei der Vektorisierung gilt die übliche kartographi-

sche Genauigkeit: 0,5 mm)

zu splitten in die Teile der Blätter des Tiefenprofiles (siehe Tabelle 1)

In der Attributtabelle sind die folgenden Attribute einzutragen bzw. zu berech-

nen:

o Name und ggf. Teil des Tiefenprofiles (z. B. „BTL03/1“)

o Anzahl der Blätter für das Tiefenprofil (z. B. 2, in den meisten

Fällen 1)

o Zuordnung zum Projekt (siehe oben)

o Monat der Erstellung des Tiefenprofiles (z. B. „5/87“)

o MH (Horizontaler Maßstab)

o MV (Vertikaler Maßstab)

o Datum des Scannens

o Name der scannenden Firma

o Name der Datei (Datei des gescannten Blattes)

o Bemerkung zum Scannen und Vektorisieren

o Länge der Linie (zu berechnen)

Georeferenzieren der gescannten Bilder:






Da die Tiefenprofile die Grundlage der Vektorisierung der 3D-Linien der Hori-

zontlinien bilden, müssen die Bilder georefenziert werden. Ein beispielhaftes

Vorgehen ist in der Anlage 4 beschrieben. Die Georeferenzierung soll so genau

wie möglich erfolgen. Bei der Erfassung der Passpunkte wird ein maximaler

Fehler von 0,5 mm akzeptiert.

Das „Koordinatensystem“ der Tiefenprofile besteht aus der NN-Höhe (ab 0 ne-

gativ) und der Länge der Profilspur. Für die Georeferenzierung des gescannten

Bildes können die vertikalen Linien der Höhen (z. B. 0 m und -4.000 m) und die

SP verwendet werden. Die Länge zwischen den SP wird der Profillinie ent-

nommen.

Die gescannten Bilder sind in einem separaten Verzeichnis abzulegen. Der

Name des Tiefenprofiles muss im Dateinamen ablesbar sein.

Vektorisieren und Attributieren der Horizontlinien:

In Anlage 4 sind mögliche Wege der Vektorisierung beschrieben: 2D mit

ArcMap oder 3D mit SURPAC.

Es gilt die übliche kartographische Genauigkeit von 0,5 mm.

Punktabstand (Vertices):

etwa 250 m, dies ist bei einem Maßstab 1:25.000 etwa 1 cm

(Auf Liniensegmenten mit einer stärkeren Krümmung muss der Punkt-

abstand adäquat verringert werden.)

Attribute

Tiefenprofil-Blatt (z. B. BTL03_1)

Reflexionshorizont (z. B. A1, siehe Anlage 6)

Linienart: durchgezogen, gestrichelt, punktiert, unsichtbar, entlang Stö-

rung

Erforderlichenfalls Vektorisieren und Attributieren aller anderen Linien (Störungen,

Salzstöcke):

Diese Linien werden nach der gleichen Methode vektorisiert, wie die Horizontli-

nien.

Attribute

Nummer (z. B. St01, St02,…)

Tiefenprofil-Blatt (z. B. BTL03_1)

Störungsart: Salzstock, Störung

Linienart: durchgezogen, gestrichelt, punktiert, unsichtbar






2.3 Regionales reflexionsseismisches Kartenwerk

Ist-Stand:

In Form des „regionalen reflexionsseismischen Kartenwerks 1:100.000“ (Blattschnitt

des VEB Geophysik (z. B. N-33-111/112)) liegen pro Reflexionshorizont (teilweise sind

Horizonte auch zusammengefasst) die Tiefe und die Mächtigkeit in Form von Isolinien

vor. In diesen Kartenblättern sind Störungen und Bereiche, in denen der Horizont nicht

auftritt (Verbreitungsgrenzen), bereits interpretativ erfasst.

Ein Vorteil dieses Kartenwerkes ist, dass bis 1990 vorhandene tiefe Bohrungen in die

Interpretation eingeflossen sind und Störungen, Salzstöcke u. Ä. in der Interpretation

enthalten sind. Ein Nachteil ist, dass die Interpretation (nachgewiesener Maßen und

geschuldet der bis 1990 angewandten Kartenorientierten Technik) fehlerbehaftet ist.

Ein weiteres Kartenwerk steht im Maßstab 1:500.000 bereit. Bei Karten dieses Maß-

stabs sind die Horizonte mit Ober und Unterkannte enthalten. Im Kartenwerk 1:100.000

sind nur die Oberkannten dargestellt.

Die Tiefenlinien der seismischen Horizonte sind bereits an die stratigraphischen Hori-

zonte angepasst.

Es sind insgesamt über 4.000 – 6.000 Karten archiviert (darunter sind auch Mächtig-

keitskarten) von denen 500 – 550 als relevant eingeschätzt werden.

Von diesen Karten wurden 3 Objektarten vollständig vektorisiert:

Isolinien (Tiefenlinien): Attribuiert mit der jeweiligen Höhe. Teilweise attribuiert

mit der Linienart (durchgezogen, gestrichelt und gepunktet)

Störungen: Linien und Störungszonen als Polygone (ohne Attribute); Salzstö-

cke wurden hier mit eingeschlossen

Verbreitungsgrenzen

Bei der Vektorisierung ist darauf zu achten, dass auf einigen Karten die Tiefenlinien

zweier Horizonte dargestellt sind. Die Vektorisierung erfordert in diesem Fall geologi-

schen Sachverstand.

Diese Daten werden von der BGR dem Projekt 3D Brandenburg zur Verfügung ge-

stellt.

Menge:

500 – 550 Kartenblätter

Anforderungen:






Die Karten sind zu scannen und zu georeferenzieren.

Die vektorisierten Linien sollten mit einem Attribut vervollständig werden, dass die Li-

nienart enthält. Die übernommenen Daten sind zu prüfen und erforderlichenfalls zu

korrigieren und zu vervollständigen.

Sie stellen die primäre Grundlage für die 3D-Modellierung dar.

2.4 Sonstige Informationen und Daten

Neben den in den obigen Kapiteln aufgeführten Daten und Informationen sind weitere Daten

erforderlich. Dies sind:

ESRI-Shapefile der Kartenblattübersichten

Markscheiderische Einheitsblätter (MEBL) 1:100.000 (jeweils zwei benachbarte Blätter)

mit der Nomenklatur: z. B. N33-109/110 (Blätter Kyritz / Neuruppin) inkl. einer Zuord-

nung der VD und der VS-Nummerierung aus der DDR für dieses Kartenwerk.

Messtischblätter TK25 mit der Nomenklatur 1865-1, 1865-2, 1865-3 und 1865-4, wobei

1865 für die TK50 steht.

DGM2 der Erdoberfläche Brandenburgs






3 Technische Machbarkeit der 3D-Modellierung

Im Kapitel 3 werden Tests und Erfahrungen ausgewertet, die die prinzipielle technische

Machbarkeit des Aufbaus einer 3D-Datenbank für das ganze Land Brandenburg sowie

die Bereitstellung dieser Daten in sinnvoller Form für Bürger und Wirtschaft im Internet

untersuchen.

3.1 Grundlagen

Die folgenden Unterkapitel dienen der Abschätzung der technischen Machbarkeit des Projek-

tes.

Es wird dabei auf die Stufen eines möglichen Vorgehens und auf verschiedene Varianten

eingegangen. Das technische Vorgehen wurde mittels SURPAC und ArcGIS in zwei Gebieten

Brandenburgs praktisch getestet.

Es werden prinzipiell zwei Wege beschrieben, wie das 3D-Modell der Geologie Brandenburgs

durch Modellierung erreicht werden kann:

aus den Tiefenprofilen,

aus den Tiefenlinienkarten der Horizonte.

In Abhängigkeit vom gewählten Weg müssen unterschiedliche Voraussetzungen erfüllt sein

und es entstehen unterschiedliche Zwischenprodukte.

Zum Erreichen dieser Produkte sind im Anhang ergänzende Details zu einem möglichen

technischen Vorgehen nachzulesen (siehe Anlage 4).

Das Vorgehen hat die folgenden prinzipiellen Schritte

1. Erfassen der Primärdaten (Scannen, Vektorisieren)

2. 3D-Georeferenzierung

3. 3D-Modellierung der Störungen und Salzstöcke

4. 2,5D-Modellierung der Horizontflächen bzw. Schichtflächen (je nach gewählter Model-

lierungsvariante)1

5. Modellierung der Körper der Horizonte auf der Basis der 2,5D-Horizontflächen und der

Störungen/Salzstöcke

Störungen müssen nicht zwingend als Körper modelliert werden. Sie können auch als 3D-

Flächen gespeichert werden. Dies führt ggf. zu einer Vereinfachung des Modellierungsprozes-

ses.

1 Die Bezeichnungen Horizontfläche und Schichtfläche werden im Weiteren pseudonym verwendet.






Zur Verbesserung der Performance und der Stabilität bei der Programmbearbeitung kann

insbesondere bei Schritten, die mit einem 3D-Programm wie GOCAD oder SURPAC bearbei-

tet werden, das Gesamtgebiet in Regionen eingeteilt werden. Das ermöglicht eine parallele

Bearbeitung von besonders zeitaufwendigen Arbeiten an mehreren Arbeitsplätzen

(Parallelisierung).

Eine Parallelisierung führt jedoch zu höherem Vorbereitungs- (geeignete Teilung der

vektorisierten oder bereitgestellten Daten) und Nachbereitungsaufwand (Zusammenführung

der einzelnen regionalen Modelle oder zumindest deren Randabgleich).

Voraussetzungen für die Erstellung des 3D-Modells:

Es müssen die folgenden Daten und Dokumente vorhanden sein bzw. geschaffen wer-

den:

Gescannte Dokumente:

o gescannte SVZ der EE-Bohrungen

o gescannte Tiefenprofile der reflexionsseismischen Berichte

o ggf. gescannte Horizontkarten der reflexionsseismischen Berichte (für die

Modellvariante „Tiefenprofile“)

o gescannte Horizontkarten des reflexionsseismischen Kartenwerkes

1:100.000

EE-Bohrungen erfasst mit:

o Kurz-SVZ

o Horizontverzeichnis“

o BA-Kurve (falls vorhanden)

Linien der Störungen und Salzstöcke sowie Verbreitungslinien der Horizonte

Voraussetzungen für die Modellierungsvariante „Tiefenprofile“

o Primär: aus den Tiefenprofilen vektorisierte Horizontlinien, Linien der Stö-

rungen und Punkte für die Verbreitungslinie von Horizonten (ggf. kann mit

einem geeigneten Werkzeug 3D-vektorisiert werden)

o digitale Profillinien

o Sekundär: aus den Horizontkarten und aus dem Reflexionsseismischen

Kartenwerk stammende Daten der Isolinie, Verbreitungsgrenzen und Stö-

rung/Salzstöcke

Voraussetzungen für die Modellierungsvariante „Tiefenlinien“

o Primär: aus dem Reflexionsseismischen Kartenwerk vektorisierte und mit

der Tiefe attributierte Isolinien sowie Linien der Störungen, der Verbreitung






usw.

o Sekundär: aus den Tiefenprofilen vektorisierte Horizontlinien, Linien der

Störungen und Punkte für die Verbreitungslinie von Horizonten (ggf. kann

mit einem geeigneten Werkzeug 3D-vektorisiert werden

o digitale Profillinien

Anmerkung: Voraussetzung für die Modellierung ist also die Phase der Datenerfassung

(inkl. Scannen, Georeferenzieren und Vektorisieren) und Datenübernahme (inkl. Kor-

rektur und Vervollständigung).

Anforderungen an die Daten:

Die 3D-Daten sollen in einer Datenbank bereitstehen und dadurch die Grundlage

für Internet-Dienste sowie für die interne Verwendung (siehe Kapitel 6) sein.

Die Genauigkeit / Auslösung der 3D-Daten soll einem Raster von etwa 250 m ent-

sprechen.

Es muss eine Datenschnittstelle (spezifisches Datenformat) zum Softwareprodukt

GOCAD vorliegen.

Die Bohrungen sollen über eine Schnittstelle im Format BoreholeML exportiert

werden können

Die 3D-Daten müssen so abgespeichert werden, dass sie in späteren Projekten

fortgeführt werden können.

3.2 Bereitstellung der EE-Bohrungen

Tiefe Bohrungen bilden einen wichtigen Input für die 3D-Modellierung.

Aus der Datenbank GeoDaB werden folgende Daten zur Verfügung gestellt:

Stammdaten (Bohrungsbezeichnung sowie X, Y und Z des Bohransatzpunktes)

Schichten bzw. Horizonte, jeweils mit Schicht-/Horizontbezeichnung und

Teufenbereich

o Kurz-SVZ

o Verzeichnis der Horizonte

BA-Kurve (Neigung und Azimut)

Auf der Basis der Teufe aus dem SVZ bzw. der Horizonte sowie durch Nachverfolgen der BA-

Kurve bis zu dieser Teufe lassen sich die genauen X, Y, Z – Koordinaten der Schichtgrenze /

des Horizontes exakt berechnen.






3.3 3D-Georeferenzierung der Linien aus den Tiefenprofilen

Sowohl die Horizontlinien als auch die Linien der Störungen und Salzstöcke besitzen nach der

Vektorisierung auf Basis zu scannender Tiefenprofile ein Blatt-Koordinatensystem des jeweili-

gen Tiefenprofiles: Tiefe und Länge.

Um den Linien (d. h. den Knoten und Zwischenknoten) die realen Koordinaten X, Y und Z in

dem geodätischen Koordinatensystem der zum Tiefenprofil gehörenden Profillinie zuweisen zu

können, werden die Blattkoordinaten mit der Länge der Profillinie ins Verhältnis gesetzt.

Wichtig sind ebenfalls Punkte, die die Verbreitung von Horizontlinien markieren.

Vorschläge für das Vorgehen der 3D-Georeferenzierung sind mit 3 Varianten in der Anlage 4

beschrieben.

Diese 3D-Georeferenzierung ist erforderlich, wenn das 3D-Modell auf der Basis der Tiefenpro-

file aufgebaut wird.

3.4 3D-Georeferenzierung der Linien Störungen und Salzstöcke sowie Verbreitungsli-

nien aus Horizontkarten

Sowohl die Linien der Störungen und Salzstöcke sowie die Verbreitungslinien sind nach der

Vektorisierung auf Basis der Tiefenlinienkarten / Strukturkarten Horizonten bzw. Schichten

zugeordnet. Sie besitzen jedoch nicht die für die 3D-Modellierung erforderlichen Höhenwerte.

Das konkrete Vorgehen für die Zuordnung der Höhen für diese Linien ist mit Varianten in der

Anlage 4 beschrieben.

Es gibt zwei Vorgehensweisen:

Erfassen der Höhen auf der Basis der vorliegenden Tiefenlinienkarte, d. h. punktuelle

Höhenzuordnung anhand der anstoßenden Isolinien (Tiefenlinien) des jeweiligen Hori-

zontes sowie weiterer Höhen (z. B. Bergkuppen)

Vorgezogene 2,5D-Modellierung der Horizontflächen, mit deren Hilfe die Höhen der

Linien (durch auf-die-Flächen-legen, „drape“) annähernd bestimmt werden.

Linienhaft vektorisierte Störungen müssen mit einem geringen Abstand (Vorschlag 50 m)

gedoppelt werden, da beide Seiten einer Störung im Allgemeinen innerhalb eines Horizontes

unterschiedliche Höhen haben.

Diese Daten werden benötigt, wenn die Störungen, Verbreitungslinien und Salzstöcke nicht

aus den Informationen der Tiefenprofile, sondern aus den Horizontkarten gewonnen werden.






3.5 Modellierung der Körper der Störungen und Salzstöcke sowie der Verbreitungsli-

nien

Je nach Modellierungsvariante haben die Daten unterschiedlichen Ursprungs auch eine

unterschiedliche Priorität: Tiefenprofile (und Karten der Geophysik-Berichte) oder „Reflexions-

seismisches Kartenwerk“.

Abhängig vom konkreten Fall werden die Daten aus den Tiefenprofilen wie auch die Daten

aus dem Reflexionsseismischen Kartenwerk für die Interpretation herangezogen.

In der Anlage 4 ist beispielhaft in Varianten beschrieben, wie dies ausgeführt werden kann.

Ist eine Störung in der Karte als Linie dargestellt, so kann diese trotzdem als Körper modelliert

werden, in dem die Linie parallel kopiert wird (Abstand ca. 5 m). Auf diese Weise entsteht ein

schmaler Körper.

Alternativ können2 Störungen auch als Flächen modelliert werden.

Es gibt prinzipiell die beiden Vorgehensvarianten:

Modellierung auf Basis der aus Horizontkarten vektorisierten Linien.

In diesem Fall werden die 3D-georeferenzierten Daten verwendet, die wie im Kapitel

3.4 beschrieben vorbereitet sind. Sowohl Flächen als auch Körper werden aus den Li-

nien zusammengesetzt, die in den einzelnen Horizonten 3D-georeferenziert wurden.

Modellierung auf Basis der aus Tiefenprofilen vektorisierten Linien.

In diesem Fall wurden die Linien gemeinsam mit den Horizontlinien georeferenziert

(Kapitel 3.3). Die Flächen und Körper werden aus den Linien konstruiert, die aus den

Tiefenprofilen vektorisiert wurden. Um den Verlauf zwischen den Profilen zu bestim-

men bzw. festzulegen, welche Störungslinien der einzelnen Profile zu einer Störung

gehören, müssen die Horizontkarten aber trotzdem hinzugezogen werden.

Beide Vorgehensvarianten sind zu kombinieren, so dass sich die Daten der verschiedenen

Quellen ergänzen. Es ist im konkreten Fall zu entscheiden, welche Daten das Primat besitzen.

Unbedeutende Störungen werden ignoriert.

2 aus Kostengründen sollten diese Störungen als Flächen modelliert werden






3.6 Modellierung der 2,5D-Horizontflächen

Vorbemerkung:

Beide Modellierungsvarianten sind zu kombinieren, so dass sich die Daten der

verschiedenen Quellen ergänzen. Es ist im konkreten Fall zu entscheiden, wel-

che Daten das Primat besitzen.

3.6.1 Modellierungsvariante Tiefenprofile

Auf der Basis der 3D-georeferenzierten, digitalen Horizontlinien der Tiefenprofile sowie der

bereitstehenden EE-Bohrungen ist es möglich, mit 2,5D-Verfahren Flächen der einzelnen

Horizonte automatisch interpolieren zu lassen. Folgende Interpolationsverfahren wurden

getestet (siehe Anlage 4):

Kriging

Triangulation

Triangulation nach einer Rasterung

Polynomverfahren

Inverse Distanzen – Search type Ellipse/Kreis

Inverse Distanzen - Search type Octant - mit verschiedenen Rasterweiten

Als bestes Verfahren erwies sich im Test die Methode der Inversen Distanzen Search type

Octant mit der Rasterweite 200 m und unter Einbeziehung zusätzlicher Stützpunkte.

Dabei wurde das Softwareprodukt SURPAC verwendet. Es ist jedoch auch möglich mit ande-

ren Produkten, wie z. B. ESRI Spatial Analyst oder 3D-Analyst sowie Surfer zu arbeiten.

Bei einem 2,5D-Verfahren müssen bei Überschiebungen Teilflächen für einen Horizont ge-

trennt modelliert werden.

Bei sich kreuzenden Tiefenprofilen kreuzen sich auch die Linien gleicher Horizonte. Die Höhen

dieser Linien werden sich am Kreuzungspunkt mehr oder weniger stark unterscheiden. Hier

muss manuell eine Angleichung durchgeführt werden.

Am Beispiel SURPAC wurden im Einzelnen für jeden Horizont die folgenden Punkte abgear-

beitet:

Extraktion von Punkten des Horizontes mit allen Horizontgrenzen

Contouring (Begin Contouring und Estimate Grid values)






Umwandlung von Grid-display zu .str-file

Erstellen des DTM

Mindestabstand:

Die einzelnen Horizontflächen dürfen sich nicht gegenseitig durchdringen. Deshalb ist ein

Mindestabstand (Mindestmächtigkeit) zwischen zwei Horizonte zu gewährleisten. Dies lässt

sich mit der eingesetzten Software im Allgemeinen gut lösen (siehe Anlage 4). Alternativ ist zu

entscheiden, ob in einem Bereich der Überschneidung einer der beiden Horizonte nicht

verbreitet ist. In diesem Fall muss die Verbreitungsgebietsgrenze konstruiert werden.

EE-Bohrungen:

Der Durchstoßpunkt der Bohrung durch einen Horizontfläche lässt sich mittels SVZ und BA-

Kurve bestimmen. Dieser Durchstoßpunkt besitzt X, Y, Z -Koordinaten und ist besonders in

Bereichen sehr wertvoll für die Modellierung, in denen Tiefenprofile nicht vorhanden sind.

Konflikte der Höhen aus einer Bohrung und aus den Horizontlinien sind mit geol. Sachver-

stand zu lösen.

Verbreitungslinien:

Ein weiteres Problem ist die korrekte Modellierung der Verbreitungsgrenzen von Horizonten.

Um eine solche Linie in die Interpolation des Horizontes mit einbeziehen zu können, muss die

Linie mit Punkten belegt sein, für die die Höhe bekannt ist.

Quellen solcher Höhenpunkte sind:

Verbreitungspunkte in den Tiefenprofilen,

Verbreitungsgebietsgrenzen aus den Horizontkarten inkl. erfasste Höhen auf Grund

der Tiefenlinien der Horizontkarten und/oder

das Höhenmodell des darüber oder darunterliegenden Horizontes, an dem der Hori-

zont auskeilt.

Die Verbreitungslinie wird in die Modellierung des Horizontes eingebunden. Abschließend wird

die Horizontfläche mit der Verbreitungslinie geclippt.

Häufig stellt sich das Problem schwieriger dar, weil die Verbreitungsgrenzen in den Horizont-

karten nicht dargestellt sind.

Störungen/Salzstöcke:

Auch die Störungen müssen bei der Interpolation berücksichtigt werden. Es darf nicht über

eine Störung hinweg interpoliert werden.






Zusammenführen von Teilflächen:

Die Modellierung benachbarter Teilgebiete muss miteinander abgestimmt sein.

Es ist nicht zwingend erforderlich, die in Teilen modellierten Modelle zu einem neuen Modell

zusammenzuführen, da diese Teile ohnehin, in kleinen oder großen Stücken, in eine 3D-

Datenbank zusammengeführt werden und in dieser Datenbank das Gesamt-3D-Modell Bran-

denburgs darstellen.

3.6.2 Modellierungsvariante Tiefenlinien

Das im Kapitel 3.6.1 beschriebene Vorgehen ist analog für die Modellierung der Horizontflä-

chen, der Verbreitungslinien und Einbeziehung der Störungen auf der Basis der Tiefenlinien

anwendbar.

Statt der 3D-georeferenzierten Horizontlinien der Tiefenprofile gehen Tiefenlinien (2D-Isolinien

mit dem Höhen- bzw. Tiefenwert als Attribut) in die Interpolation ein.

Es ist zu beachten, dass die Tiefenlinien unterschiedlicher Kartenblätter unterschiedlich

interpretiert sein können. Im Falle es fehlen einzelne Kartenblätter zu einzelnen Horizonten,

müssen ohnehin die Daten der Tiefenprofile verwendet werden.

3.7 Verschneidung der Horizontflächen mit den Störungen und Salzstöcken

Dort wo Körper von Störungen und Salzstöcke eine Horizontfläche durchstoßen, sollte der

Horizont nicht verbreitet sein. Um dies zu realisieren, werden für die endgültige Fertigstellung

der Horizontflächen die Horizontflächen mit den modellierten Körpern (Endergebnis aus

Kapitel 3.5) verschnitten.

3.8 3D-Modellierung aller Körper der Geologie Brandenburgs

Die Störungen und Salzstöcke bestehen ggf. bereits als Köper (siehe Kapitel 3.5).

Um ein „wasserdichtes“ 3D-Modell der Geologie in einem abgegrenzten Gebiet zu erstellen

bleiben die Schritte

Modellierung der Körper der Schichten

Zusammenführen (Verschneiden der Schichtenkörper und der Störungen/Salzstöcke)

Für den ersten Schritt ist zunächst festzulegen, welche Horizontflächen einen Schichtkörper

bilden sollen.

Hierfür gibt es einen in der Anlage 6: Beschreibung der Reflexionshorizonte enthaltenen

Vorschlag.






Das genau technische Vorgehen (bzw. das einzusetzende Werkzeug) hängt sehr stark davon

ab, wie die Daten letztlich gespeichert werden. Wird das Datenspeicherungsprinzip advangeo

3DGDB von Beak (siehe Kapitel 3.10) verwendet, so reduziert sich das Erzeugen des voll-

ständigen geologischen Modells von Brandenburg auf die richtige Reihenfolge des Importes in

die Datenbank. Für diesen Fall wird vorgeschlagen, die Horizontflächen und die Körper der

Salzstöcke und Störungszonen zu verwenden um damit sukzessive nach folgendem Prinzip

die 3D-Datenbank zu füllen.

Jede virtuelle Rasterbohrung bzw. jeder GRID-Quader der Datenbank im Bereich des

modellierten Gebietes wird nach folgender Reihenfolge mit Daten gefüllt:

1. Der gesamte Bereich von der Gelände-Oberkannte bis zur tiefsten Ebene (H6) wird

als eine Schicht gespeichert.

2. Der gesamte Bereich vom ersten Horizont (T0) bis zur tiefsten Ebene (H6) wird als

eine Schicht gespeichert. Dabei wird die bereits vorhandene Schicht vom Hangen-

den der neuen Schicht bis zur festgelegten tiefsten Ebenen ersetzt.

…

n. Der gesamte Bereich vom n-1. Horizont bis zur tiefsten Ebene (H6) wird als eine

Schicht gespeichert. Die bisher vorhandene Schicht wird ersetzt.

…

z. Der gesamte Bereich vom letzten Horizont (R1()) bis zur tiefsten Ebene (H6) wird

als eine Schicht gespeichert. Die bisher vorhandene Schicht wird ersetzt.

z+1. Für jeden modellierten Körper (Störung, Salzstock) wird der Bereich der Bohrung,

der die Störung durchstößt, diesem Störungsbereich zugeordnet. D. h., die in dem

Höhenbereich der Störung/des Salzstockes vorhandenen Schichten werden er-

setzt.

Im Falle von Überschiebungen ist der Horizont ggf. in verschiedenen 2,5D-Flächen, die sich

partiell überlagern, abgebildet. In diesem Fall ordnet sich die höher liegende Fläche in den

Ablaufalgorithmus zuerst ein, gefolgt von der darunterliegenden Fläche.

Es ist allerdings zu beachten, dass die Horizonte nicht flächendeckend vorhanden sind. Die

Bildung des Schichtkörpers wird in Gebieten, in denen ein Horizont nicht verbreitet ist, durch

den darüber liegenden Horizont begrenzt. Die Abbildung 13 veranschaulicht das Prinzip. Die

blaue Fläche wird durch T2 und B2 (allerdings nur im Bereich von C) nach oben begrenzt.






GOK

H6

T0

..

B2

GOK

H6

GOK

H6

B2

H6

GOK

T0

T0

T0

C

T2

B2

H6

GOK

T0

T2

B2

H6

GOK

T0

T2

C

B2-C

B2

H6

GOK

T0

T2

C...

Abbildung 13: Prinzip des Schichtenaufbaus durch Verschneiden

SURPAC unterstützt dieses Vorgehen, in dem es die Möglichkeit bietet, eine Access-

Datenbank eben nach diesem Prinzip zu erzeugen.






Die Modellierung jedes Körpers für sich mit Hilfe der umhüllenden Flächen ist erforderlich,

wenn eine andere Speichervariante als advangeo 3DGDB verwendet wird. So modellierte

Körper können auch verschnitten werden. Z. B. können kleine Teilkörper (Störungen…) in

einen Schichtkörper (mit clip) hineingeschnitten werden. In kleinen Teilen separat modellierte

Körper gleicher Art (z. B. die gleiche Schicht) können mit einem Werkzeug wie ArcScene

(ESRI) vereinigt werden.

Um die Datenmenge zu reduzieren, ist es in jedem Fall möglich und sinnvoll, in Teilgebieten

zu modellieren. Es muss jedoch in jedem Fall gefordert werden, dass die Teilkörper (ebenso

die Horizontflächen) ohne Lücken und ohne Überschneidung aneinanderpassen.

3.9 Machbarkeit und Anforderungen der 3D-Visualisierung

3.9.1 Nutzung der Daten durch die LBGR-Mitarbeiter

Korrelierend mit den entstehenden Daten gibt es die folgenden Anwendungen:

GeODin für die Auswertung der erfassten und in die GeoDaB importierten EE-

Bohrungen: Kurz-SVZ, Verzeichnis der Horizonte (2. SVZ) und BA-Kurve (als Sondie-

rung), gescannte SVZ

Für GeODin sind die Signaturen und Farbcodes in Absprache mit dem LBGR zu im-

plementieren

Dokumentdatenbank zum Wiederfinden aller anderen gescannten Dokumente: Tiefen-

profile, Horizontkarten

ArcGIS-Karten (*.mxd) mit:

o Hotlinks der Profillinien zum Aufruf und zur Visualisierung der gescannten Tie-

fenprofile

o Hotlinks der EE-Bohrungn zum Aufruf und zur Visualisierung der gescannten

SVZ der EE-Bohrungen

o Imagekataloge für:

Gescannte Profillinienkarten

Gescannte Tiefenlinienkarten jedes Horizontes

Mächtigkeitskarten jedes vorhandenen Bereiches

GOCAD für die Auswertung und weitere Verarbeitung aller 3D-Daten: Tiefenlinien der

Horizontkarten, 3D-Horizontlinien der Tiefenprofile, SVZ und Verzeichnis der seismi-

schen Horizonte der EE-Bohrungen, Störungen/Salzstöcke als 3D-Körper, 3D-Flächen

der Horizonte, Körper der stratigraphischen Horizonte.






Hierfür ist müssen Exportschnittstellen programmiert werden, die aus der Datenbank

ein Dateiformat erzeugt, welches von GOCAD gelesen werden kann. Eine Benutzer-

oberfläche ist erforderlich, um sowohl ein Teilgebiet Brandenburgs als auch einen Ho-

rizont auswählen zu können.

Bezüglich einer Anwendung zur 3D-Visualisierung gelten für die interne Anwendung die

gleichen Aussagen, wie sie im Kapitel 3.9.2 ausgeführt sind.

3.9.2 Externe Nutzung der Daten

Eine Analyse von Anwendungen in Europa bzw. weltweit ergab, dass es im Internet wenig 3D-

Anwendungen gibt, die die Geologie eines Gebietes bzw. eines Landes im Internet 3D darstel-

len (siehe hierzu Anlage 5).

Die Web-Anwendungen (siehe unten), die auf die 3D-Datenbank aufbauen, müssen in das

Portal des LBGR integriert werden.

Abbildung 14: Screenshot des bestehenden Internetauftrittes des Fachgebietes Tiefengeologie

des LBGR






Schlussfolgernd aus den detaillierten Analysen der Anlage 5 wird die Realisierung der folgen-

den Möglichkeiten für die Nutzung der 3D-Daten vorgeschlagen.

Die konkrete Ausgestaltung der Funktionen und der Aufwand für die Realisierung hängen sehr

stark von der Speicherung der Daten ab (siehe hierzu auch Kapitel 3.10).

1. Realisieren eines 3D-Portals des LBGR Brandenburg

Es ist ein Portal für die 3D-Daten und –Funktionen zu realisieren und in den Web-

Auftritt des LBGR zu integrieren.

Wichtig ist die Integration einer Kartenanwendung, mit deren Hilfe ein Anwender u. a.

die Schnittspur zu erzeugender Profilschnitte festlegen kann, und die Integration der

anderen Funktion, wie z. B. das Herunterladen vorgefertigter PDF-Files.

Diese Funktionen sind gut machbar und eine Voraussetzung für andere Funktionen,

wie z. B. einer Anwendung zur Schnitterzeugung usw.

2. Generierung von Schnittdarstellungen kombiniert mit der Möglichkeit, in einer Karten-

anwendung eine Schnittspur vorzugeben.

Diese Funktionen sind gut machbar. Hierfür gibt es bereits produktionswirksame Bei-

spielanwendungen.

3. Generierung von Isolinien-Karten auf der Basis des 3D-Modells der Datenbasis.

Ziel ist es, Isolinien zu generieren, die kongruent3 mit den Schnitten sind. Die Isolinien

können in einer Karte dargestellt werden sowie als GML und in anderen Formaten (vor

allem Shapefile) zum Herunterladen angeboten werden. Analog können auch Raster-

höhenmodelle erzeugt werden, die als GRID, ASCII-GRID oder GeoTIFF bereitgestellt

werden können.

Diese Funktion ist machbar. Das LBEG Niedersachsen plant, diese Funktion zu reali-

sieren.

3 D.h., dass Isolinien und Schnitte am gleichen X-Y-Punkt die gleiche Höhe visualisieren.






4. Erzeugen von 3D-PDF-Files oder CDs mit 3D-Daten und -Funktionen für die Geologie

Brandenburgs.

PDF-Files und CDs (bzw. DVDs) können Informationen nicht auf Anforderung bereit-

stellen, sondern sie müssen vorgefertigt werden.

Diese Funktion ist jedoch für die Information der Öffentlichkeit in speziellen Projekten,

wie z. B. im Rahmen einer CO2-Kavernen-Erkundung, sinnvoll einsetzbar.

Hierfür ist der Einsatz von Standardsoftware erforderlich. Programmierung ist nicht er-

forderlich.

Diese Funktion ist machbar, die Realisierung besitzt jedoch nicht die höchste Priorität,

da der wirtschaftliche und wissenschaftliche Nutzen nicht hoch sind.

5. Bereitstellen eines Download-Services für Daten der Geologie Brandenburgs.

Hierbei werden die Daten vorgefertigt und in verschiedenen Formaten (darunter auch

der Standard GML) zum Herunterladen angeboten. Daten können sein: Tiefenlinien,

Mächtigkeits-Isolinien, Raster-Modelle der Horizonte und Mächtigkeit.

Diese Funktion ist machbar, sollte jedoch zu Gunsten einer dynamischen Bereitstel-

lung von Isolinien-Karten (siehe oben) zurückgestellt werden.

6. Bereitstellen eines Download-Services für Bohrungen.

Für die Weitergabe von Bohrungsdaten ist der Standard BoreholeGML zu erfüllen.

Bohrungsdaten können auf Grund der Rechte Dritter jedoch nicht öffentlich im Internet

bereitgestellt werden. Um diese Daten berechtigten Nutzern zu überlassen, muss eine

entsprechende Exportschnittstelle für die GeoDaB – Datenbank programmiert werden.

Darüber hinaus muss das Portal für diesen Fall eine Autorisierungsfunktion besitzen.

Diese Funktion ist machbar, sollte jedoch zurückgestellt werden. Es ist damit zu rech-

nen, dass es für GeODin früher oder später eine solche BoreholeML-Schnittstelle ge-

ben wird.






7. Bereitstellen eines 3D-Viewers.

Es gibt prinzipiell die Möglichkeiten, eine 3D-Betrachtung auf der Basis folgender Vari-

anten zu realisieren:

Nutzung eines kommerziellen oder freien Softwareproduktes auf der Seite des

Clients und Bereitstellung von Daten oder Dienste angepasst an die Erforder-

nisse dieser Software.

Beispiel: ArcExplorer (freie Software von ESRI mittels Software Development

Kit anpassbar) nutzt ArcGIS Server GlobeServices, erzeugt mittels .3dd-

Dokumenten von ArcGlobe (3D-Analyst-Extension von ArcGIS erforderlich)

Entwickeln eines Browser-Plugins z. B. auf der Basis von Silverlight oder

WebGL-Bibliothek für JavaScript. Aufgrund der Vielzahl der Browser ist dies

ggf. sehr mühsam.

Entwickeln einer frei herunterladbaren Clientsoftware, entwickelt z. B. mittels

ArcGIS Engine, O3D, OpenGL oder WebGL.

Diese Funktion ist machbar, je nach Variante aber sehr aufwendig zu realisieren. Auf

Grund des geringen wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Nutzens sollte eine preis-

werte Variante realisiert werden, die zu dem vom LBEG Niedersachsen nachgenutzt

werden kann.

8. Bereitstellung des Standarddienstes W3DS.

Der 3D-Visualisierungsstandard befindet sich beim OGC derzeit im Prozess der Ent-

wicklung. Beispielanwendungen im geowissenschaftlichen Bereich gibt es derzeit

nicht.

Diese Funktion ist machbar, jedoch sehr aufwendig. Der Erfolg ist nicht gewährleistet.

Mit einer solchen Anwendung würde Brandenburg einen Beitrag zur Entwicklung von

3D-Anwendungen im Internet leisten. Die Realisierung müsste auch die Entwicklung

eines geeigneten 3D-Viewers enthalten.

9. Bereitstellung des WFS-Standarddienstes für die Flächen und Körper:

Hierbei werden mittels Vermaschung die Oberfläche von Körpern oder 3D-Flächen

dargestellt. Der GML-Standard sieht diese Vermaschung vor.

Diese Funktion ist machbar, jedoch sehr aufwendig. Es gilt hier das für den W3DS –

Standard gesagte.






10. Bereitstellung vom GIS-Diensten (WMS/WFS/WCS):

Die Tiefenlinien bzw. Raster ebenso wie Mächtigkeits-Isolinien können für ausgewählte

Horizonte auch als Dienste WFS bzw. WMS sowie als WCS für Raster, bereitgestellt

werden.

Diese Funktion ist einfach machbar, jedoch bestenfalls für ausgewählte Horizonte

sinnvoll.

3.10 Machbarkeit der 3D-Speicherung

Es wird gefordert und vorausgesetzt, dass die gescannten Dokumente sowie die erfassten

Daten (Bohrungen und Isolinien) so abgespeichert werden, dass diese für die Internet-

Nutzung leicht zugänglich sind.

Hierbei sollen die Bohrungsdaten (SVZ, BA-Kurve sowie gescanntes Schichtenverzeichnis)

möglichst in der bestehenden Datenbank GeoDaB abgelegt werden.

In diesem Kapitel wird untersucht, welche Möglichkeiten bestehen, das 3D-Modell der Geolo-

gie Brandenburgs so zu speichern, dass diese 3D-Daten sowohl für die wissenschaftliche

interne Nutzung als auch für externe (Internet-) Nutzer zur Verfügung gestellt werden.

Nach Recherchen in der Literatur und im Internet, sowie nach Konsultationen an der TU

Bergakademie Freiberg, der BGR und dem LBEG Niedersachsen kristallisieren sich die

folgenden Varianten heraus, die 3D-Daten der Geologie Brandenburgs zu speichern.

1. Speicherung in GOCAD-Fileformaten:

Beim LBEG in Hannover wurde diese Variante getestet und für nicht praktikabel be-

wertet.

Dieses Speicherformat würde erfordern, die Daten pro Horizont und pro Kartenblatt

(z. B. 1:00.000-Kachel) abzulegen. Dies wirkt sich, trotz der Schaffung geeigneter

Software zum Zugriff auf die Daten, negativ aus auf die Datenverwaltung, auf die Inter-

net-Nutzung und auf die Performance für die Internet-Bereitstellung.

Diese Datenspeicherung kann nicht empfohlen werden.






2. Speicherung der Körper datenbankbasiert als simple feature, derzeit in Entwicklung bei

der TU Bergakademie Freiberg:

Es ist beabsichtigt, in Anlehnung an das sGRID-Format von GOCAD, jeden Körper

durch eine Anzahl von Polyedern zu speichern, die im Querschnitt im Wesentlichen

Quader sind.

Die Speicherung soll mittels PostgreSQL/ PostGIS in einem OGC-Standardformat

Simple-Feature-Datenformat (Polyeder) erfolgen, wird offen gelegt und kann mittels

SQL-Kommandos ausgelesen werden. Es ist geplant, Körper als Datenbankobjekte zu

behandeln, wodurch die Daten recherchierbar werden.

Inhalt des Forschungsprojektes ist nicht nur die Datenbank, sondern auch die Entwick-

lung eines Applikationsservers, der einen OGC-konformen WFS – Standarddienst er-

zeugt, welcher wiederum von GOCAD genutzt werden könnte.

Abbildung 15: Prinzipskizze zum Forschungsprojekt ProMine

Das Forschungsvorhaben ist Teil des Europäischen Forschungsprojektes ProMine. Es

befindet sich allerdings noch im Anfangsstadium. Ein Nachweis der Machbarkeit wird

für das Projekt der 3D-Visualisierung der Geologie Brandenburgs zu spät erbracht

werden (Zeitplan ProMine). Die Nutzung ist auf GOCAD ausgerichtet, nicht auf eine

Visualisierung im Internet.

Diese Datenspeicherung kann nicht empfohlen werden.






3. Speicherung der 3D-Daten im Format advangeo 3DGDB, entwickelt von Beak Consul-

tants GmbH:

Die 3D-GeoDataBase (3DGDB) wurde im Rahmen eines Projektes zur Speicherung

und Visualisierung Hydrogeologischer Körper praxiswirksam angewandt. Neben den

Körpern können weitere 3D-Objekte, wie Störungsflächen, anthropogene Kommunika-

tionsbereiche, Flächen von GW-Potenzialen usw. abgespeichert und visualisiert wer-

den. Die Speicherung ist datenorientiert. Die genannten Objekte (Körper und Flächen)

sind Datenbankobjekte und in der Datenbank recherchierbar.

Das 3D-Modell der Körper besteht in Schichten innerhalb von in einem Raster abge-

speicherten Modellbohrungen. Hierdurch wird ein Rastermodell (Modellbohrungen) mit

einem Vektormodell (Schichten mit realen Höhen und realen Mächtigkeit; nicht geras-

tert) kombiniert.

Modellbohrungen im Raster

Abbildung 16: Speicherprinzipg von advangeo 3DGDB

Es existiert eine Lösung zur Erzeugung achsenparalleler Schnitte, die im Bereich we-

niger (1-4) Sekunden erzeugt werden und dadurch ein „Wandern“ durch einen Bereich

der Geologie ermöglicht. Diese Lösung ist als ArcGIS-Erweiterung realisiert und mit ei-

ner GIS-Lösung sowie mit Sachdatenformularen zum Filtern und Formularen (General-

legende, Stratigraphie, lokale Eigenschaften,…). Die Modulteile 3D, GIS (Ausstrich und

Verbreitung) und Sachdaten (Geologische Einheiten) funktionieren integriert. D. h. z.

B., dass die Filterung und die Anzeige gefilterter Objekte in den Teilen GIS, Sachdaten

und Schnitt jeweils synchronisiert sind.

Das Datenmodell ermöglicht es, in einfacher Weise Lücken und Überschneidungen zu

vermeiden. Es ist durch eine geeignete Importreihenfolge möglich, auf der Grundlage

von Horizontflächen (Oberkanten) in der Datenbank Körper herzustellen.






Ein späteres Ersetzen der Daten in beliebigen Teilgebeiten ist sehr einfach möglich.

Die Lösung ist vor allem auf Geschwindigkeit und unkomplizierte Fortführung der Da-

ten in einem in sich konsistenten 3D-Modell aller Körper und Flächen ausgerichtet.

Diese Lösung ist eine empfehlenswerte Variante.

4. Speicherung der Triangulationsdreiecke aller Flächen als Simple-Feature-Objekte in

einer Datenbank wie vom LBEG realisiert:

Modellgrundlage ist das TSurceface-Modell von GOCAD, d. h. die Triangulation. In ei-

ner PostgreSQL/PostGIS-Datenbank werden die Dreiecke der Dreiecksvermaschung

von Horizontflächen als Polygone nach dem Simple-Feature Standard abgespeichert.

Die Dreiecke können mittels SQL-Anfragen wiedergefunden werden, z. B. durch die

INTERSECT-Funktion mit einer Schnittlinie.

Gibt es für eine Schicht die umhüllenden Kurven, so können diese im Schnitt ausgefüllt

dargestellt werden.

Es gibt eine interne Anwendung zum Visualisieren beliebig mit zwei Punkten auf einer

Karte festlegbarer Schnitte, sowie zum Erzeugen von Modellbohrprofilen an einem be-

liebigen Punkt sowie eine analoge Anwendung im Internet

(http://nibis.lbeg.de/cardomap3/) von dem die erzeugten Schnitte als PDF-File herun-

tergeladen werden können.


5. Speicherung mittels ArcGIS / ArcScene:

Mittels ArcScene ist es möglich, mit Daten zu operieren, die in einem Simple Feature-

Format als sogen. Multipatch gespeichert sind im Format der ESRI Geodatabase (En-

terprise Geodatabase, File Geodatabase) oder auch Shapefile.

Enterprise Geodatabase:

- ORACLE / Spatial

- PostGreSQL / PostGIS

- Informix / Spatial DataBlade

- DB2 / Spatial Extender

- SQL Server / geometry

Das Multipatsch-Format gibt es schon seit einigen ArcGIS-Versionen. In der Versi-

on 10 hat ESRI viele Funktionen für Multipatches bereitgestellt. Mittels ArcScene ist z.

B. eine Editierung und das operieren mit 3D-Objekten möglich.






Das vorhanden sein von Multipatches bedeutet nicht, dass es Körper-Objekte gibt. Im

3D-Bereich gibt es die Multipatches derzeit lediglich als Flächen, nicht als Oberflächen

von Körper-Objekten.

Besonders von Vorteil ist, dass mittels ArcScene 10 diese Daten mit einem ESRI-

Produkt bearbeitet werden können. Es ist ein Geoprocessing wie Pufferung, Ver-

schneidung sowie eine Editierung möglich.

ArcGlobe ermöglicht umfangreiche Visualisierungsfunktionen.

Besonders interessant wird die Anwendung der ESRI-Technologie, weil mittels ArcGIS

Server sogen. Globe-Services angeboten werden können, die z. B. mittels ESRI-

Clientsoftware wie ArcGlobe oder den kostenlosen ArcExlorer auch genutzt werden

können.

Abbildung 17: Screenshot von einer ArcScene-Anwendung mit den Testdaten Branden-

burgs







Empfehlung:

Jede der Varianten advangeo 3DGDB (Beak), Datenbank der Dreiecksvermaschungen

(LBEG) und ArcGIS/ArcScene 10 besitzt Vor- und Nachteile. Diese sind im Folgenden zu-

sammengestellt:

advangeo 3DGDB (Beak):

Vorteile:

einfache und offene Datenbank

extrem schneller Zugriff über normalen DB-Index

einfacher Import und einfache Aktualisierung der 3D-Daten

einfache Sicherung der internen 3D-Topologie (keine Lücken, keine Über-

schneidungen) möglich

Speicherung beliebiger 3D-Objekte wie Körper und 3D-Linien möglich

sehr schnelle Visualisierung von Schnitten und anderer Graphiken möglich

Importschnittstelle und Visualisierung von Schnitten bereits realisiert

Machbarkeit ist nachgewiesen

Datenbankunabhängigkeit (ORACLE, SQL-Server,….)

Nachteile:

Durch die horizontale Rasterung in Modellbohrungen, gehen kleinräumige

Zusammenhänge aus den 3D-Modellen verloren (Einschränkung: das Da-

tenmodell gestattet lokale Verfeinerungen des Rasters um jeweils die Hälf-

te)

Derzeit gibt es lediglich eine Lösung für die Erzeugung achsenparalleler

Schnitte. Weitere Visualisierungsfunktionen sind konzipiert, derzeit aber

nicht geplant. Die Realisierung eines interoperablen Standarddienstes ist

derzeit nicht geplant.

Lösung des LBEG Hannover:

Vorteile:

Offenes / standardisiertes Datenspeicherformat (Simple Feature)

Importschnittstelle und Visualisierung von Schnitten bereits realisiert

Es kann das ursprüngliche Datenmodell (GOCAD) wieder hergestellt wer-

den.






Die Machbarkeit ist nachgewiesen, es bestehen funktionierende Anwen-

dungen für die interne Nutzung und für das Internet für die Erzeugung be-

liebiger, aber gerader Schnitte.

LBEG wird weiter an der Anwendung entwickeln

potenziell Datenbankunabhängig (ORACLE, PostGreSQL, SQL-Server,….;

SQL-Server reagiert derzeit jedoch fehlerhaft)

Zugriff/Visualisierung durch ESRI-Produkte (ArcScene, ArcGlobe), Auch

ArcGIS Server Globe-Services können auf diesen Daten beruhen.

Nachteile:

Interoperable Standarddienste sind nicht geplant.

Die Erzeugung eines Schnittes dauert relativ lang.

Es sind nicht wirklich 3D-Objekte (Körper) gespeichert.

Derzeit funktionierte ArcGlobe und ArcExplorer (noch) nicht unter der Erd-

oberfläche.

Die LBEG-Anwendung basiert derzeit auf PostGreSQL/PostGIS. Die Da-

tenbankunabhängigkeit der Lösung muss noch hergestellt werden.

Die im LBEG etablierte Technologie muss übernommen werden, inkl. dem

Map-Server cardo bzw. dem cardo map client (Firma IDU).

Die Kommunikation innerhalb der Web-Anwendung des LBEG beruht auf

Standardschnittstellen. Deshalb sollte es ohne große Probleme möglich

sein, auch einen anderen Map-Client zu integrieren

Anmerkung / Vorzugsvariante:

Die Variante, Daten als ESRI Multipatch zu speichern, hat den Vorteil, dass diese Daten

unmittelbar durch die Schnittfunktion des LBEG als auch durch ESRI –Software (ArcScene)

genutzt werden können.

Es besteht Klärungsbedarf für folgende Punkte:

Um unabhängig von cardo zu sein, sollte die Schnittanwendung des LBEG auch auf der

Basis eines anderen Map-Clients funktionieren.

Die Multipatches sollten auch für ArcExplorer und für ArcGIS Server Globe-Services für

„unterirdische“ Views verfügbar sein. Dies ist derzeit nicht gegeben.

Diese Realisierungsvariante erfordert ggf. Anpassungs-Aufwand für die LBEG-Schnitt-

Applikation.






4 Technischer Workflow und Leistungspakete

In diesem Kapitel ist die Gesamtleistung der Datenerfassung und der Modellierung so

in Teilleistung zerlegt, dass ein Trennen der Leistungen nicht sinnvoll erscheint.

Die einzelnen Leistungspakete sind mit einem „L“ gekennzeichnet und nummeriert.

Diese Gliederung wird auch für die Leistungsbeschreibung verwendet und sollte die

Grundlage für die Aufwandskalkulation sein.

Zusätzlich zu den „L“-Leistungen sind mit „K“ gekennzeichnete Koordinierungsleistun-

gen aufgeführt.

Das Gesamtleistungsspektrum wird durch die Leistungen zur Realisierung der Funkti-

onen vervollständigt, die im Kapitel 6 aufgelistet sind. Diese softwaretechnischen Leis-

tungen sind mit einem „F“ gekennzeichnet.

4.1 Erwartete Daten-Produkte

Auf der Basis der erfassten Daten werden Inhalte für die folgenden Datenbanken erwartet:

In der Datenbank GeoDaB sind die EE-Bohrungen mit Kurz-SVZ, BA-Kurve,

Horizontzuordnung und gescannten SVZ gespeichert.

Die gescannten Tiefenprofile sowie gescannte Horizontkarten sind in einer Do-

kumentdatenbank gespeichert.

Die Originaldateien der Modellierung werden in einer Datenbank archiviert.

Flächendeckend für Brandenburg sind 3D-Modelle (datenbankbasiert gespeichert.) zu er-

stellen für

1. die Körper oder Flächen von Störungen, Salzstöcke usw.,

2. die Horizontflächen der einzelnen reflexionsseismischen Horizonte für die Be-

reiche, wo der jeweilige Horizont vorkommt (z. B. mit Körpern der Salzstöcken

und Störungen verschnitten)

3. Körper der Bereiche zwischen den Horizontflächen (siehe Anlage 6), verschnit-

ten mit den Salzstöcken und Störungen „wasserdicht“, d. h. nicht überschnei-

dend und ohne Lücken

Zusätzlich sind Informationen zur Aussagezuverlässigkeit der Daten ortskonkret in

geeigneter Form bereitzustellen.






4.2 Leistung K – Projektkoordination und Datenmanagement

4.2.1 Einleitung

Die Koordinierung der zum großen Teil parallel arbeitenden Auftragnehmer und die Qualitäts-

sicherung ist eine wichtige für den Projekterfolg entscheidende Aufgabe.

In den folgenden Unterkapiteln ist diese Aufgabe sowie das zentrale Datenmanagement

beschrieben. Hilfsmittel für die Projektkoordinierung und die Qualitätssicherung sind ggf.:

Projekthomepage / Projekthandbuch: Verträge, Rechnungen, Abnahmeprotokolle, Sta-

tusberichte, Sitzungsprotokolle, Kontakte, Zeitplan, sonstige Unterlagen?

Bugtracing-Dienst (z. B. das freie Produkt Bugzilla)

Protokolle mit einer festgelegten klaren und übersichtlichen Struktur: Aufträge für die

Organisation , Beschlüsse für das Produkt (Vertragsrelevant), Feststellungen, Offene

Punkte, Information, Empfehlungen.

Insbesondere die Beschlüsse und die offenen Punkte sollten z. B. in einer einheitlichen

Excel-Tabelle zusammengeführt werden. Dies vereinfacht die Kontrolle.

Statusberichte: Einheitlich strukturierte Statusberichte sollten von den Auftraggebern

regelmäßig abgefordert werden. Inhalt sollte vor allem die Abschätzung des Standes

einzelner Leistungsabschnitte sein: im Plan, Termin gefährdet, abgeschlossen, Erfül-

lungsstand in %.... Weiterhin können Risiken und Probleme, verbale Einschätzungen

und Änderungsvorschläge unterbreitet werden.

Auch Vorort-Kontrollen müssen zugelassen werden.

Meilensteinabhängig müssen Projektsitzungen durchgeführt werden. Unabhängig da-

von sollten regelmäßige feste Termine (jour fixe) vorgesehen werden

Für die Tests (Qualitätssicherung) gelten folgende Festlegungen:

o Für Softwaretests: Bugtracing (z. B. Bugzilla)

o Für Daten: Fehlerliste oder Bugtracing (z. B. Bugzilla)

o Fehler-Klassen:

1 schwerer Fehler: Kein weitere Test möglich. Der Fehler muss umge-

hend beseitigt werden.

2 mittlerer Fehler: Eine Abnahme wird verweigert, für die Korrektur wird

eine Frist gesetzt. Bei wenigen Fehlern dieser Klasse ist eine Abnahme

unter Vorbehalt möglich.

3 leichter Fehler: Bei nächster Gelegenheit, spätestens jedoch bei einer

Endübergabe sind die leichten Fehler beseitigt. Abnahme oder Abnah-

me unter Vorbehalt ist möglich.






4.2.2 Leistung K0 – Projektvorbereitung und zentrale Aufgaben

4.2.2.1 Leistung K0.1 – allgemein Projekt und Qualitätssicherung vorbereiten

K0.1.1: Projektvorbereitung

Tätigkeiten

Unterstützung bei der Ausschreibung

Startworkshop organisieren, Kontakte herstellen und Projektumgebung ein-

richten (z. B. Bug tracing installieren), Dokumente vorbereiten, wie z. B.

Übergabeprotokolle usw.

Projektplanung: Zeit- und Kapazitätsplan, Ablaufplan

K0.1.2: Qualitätssicherung vorbereiten

Tätigkeiten

Prüfplan erstellen

Testprotokolle entwerfen, Testspezifikationen erstellen, Testmittel bereitstel-

len.

4.2.3 Leistung K1 – Koordination der Erfassung digitaler Dokumente

4.2.3.1 Leistung K1.1 – Koordination der Erfassung der EE-Bohrungen

K1.1.1: Koordination der Erfassung der Kurz-SVZ, der BA-Kurve und für das Verzeichnis der

reflexionsseismischen Horizonte mittels GeODin.

Tätigkeiten

Formulierung der Aufgabenstellung (Verzeichnisstruktur, Datenformat, Daten-

träger, Inhalt eines erwarteten Erfassungsberichts…), inkl. aller erforderlichen

Formalien, wie Übergabe- und Übernahmeprotokolle für die Daten und Doku-

mente.

Export der EE-Stammdaten aus GeoDaB in GeODin

Erstellen einer Tabelle aller zu erfassenden EE-Bohrungen auf der Basis der

GeoDaB-Stammdaten und Aufteilen der Gesamtmenge in 3 Teilgebiete. Die

Tabelle der Daten sowie deren Aufteilung wird im Laufe des Projektes auf der






Basis der detaillierten Einblicke fortgeschrieben. Diese Tabelle ist auch

Grundlage der Statusberichte der mit der Teilleistung beauftragten Firmen.

Beschaffung und Rückgabe der Bohrungsberichte.

Überprüfen der Qualität der gescannten Daten, sowie der erfassten Doku-

mentdaten, Kurz-SVZ, Horizontverzeichnis und BA-Kurven in GeODin.

Import der erfassten Daten in GeoDaB:

Allgemeines Projektmanagement (z. B. Kontakt zu den Archiven herstellen,

Abnahme fehlerfreier Leistung bzw. Abnahme mit Vorbehalt, Überblick über

den Projekt-Stand und die Termintreue, Projektsitzungen) und interne Quali-

tätssicherung (z. B. QS der QS):

Anmerkungen:

Es wird vorgesehen, dass die Bohrungsberichte von der Projektkoordination

aus den Archiven beschafft werden. Auf diese Weise laufen die Berichtsord-

ner mit dem Auftrag und den Daten und stehen auch für die Qualitätssiche-

rung zur Verfügung.

4.2.3.2 Leistung K1.2 – Koordination der Erfassung der reflexionsseismischen Berichte

K1.2.1: Koordination des Scannens und des Vektorisierens der Tiefenprofile sowie der

Strukturkarten/Tiefenlinienkarten.

Tätigkeiten


träger, Inhalt eines erwarteten Erfassungsberichts…)

Beschaffung und Rückgabe der Geophysikberichte

Aufgrund aufeinander aufbauender Berichte werden häufig Profile in aktuelle-

ren Berichten verwendet. Im Falle einer solchen Redundanz kann auf die älte-

ren Daten verzichtet werden. Außerdem sollte auf Profile verzichtet werden,

die vor 1972 (d. h. mit analoger Seismik) erstellt wurden, falls ausreichend

neuere Daten in der Umgebung zur Verfügung stehen. Diese Entscheidung

wird auch auf der Basis der Qualität der vorhandenen Linien des Tiefenprofi-

les getroffen.

Erstellen einer Tabelle aller zu beachtenden Geophysikberichte sowie der zu

scannenden Tiefenprofil-Blätter und Horizontkarten auf der Basis einer Archiv-

Recherche und Kennzeichnen der zu verwendenden Tiefenprofile.

Aufteilen der Gesamtmenge in Teilgebiete, den Losen entsprechend.






Die Tabelle der Daten sowie deren Aufteilung wird im Laufe des Projektes auf

der Basis der detaillierten Einblicke fortgeschrieben. Diese Tabelle ist auch

Grundlage der Statusberichte der mit Teilleistungen beauftragten Firmen.

Aufteilen der Geophysikberichte (ggf. Kopieren von Karten bei erforderlicher

Splittung).

Überprüfen der Qualität der gescannten Daten sowie der erfassten Doku-

mentdaten und vektorisierten Linien und Punkte

Import der erfassten Dokumente




tätssicherung (z. B. QS der QS)

K1.2.2: Koordination des Scannens der Karten des „reflexionsseismischen Kartenwerkes

1:100.000“ sowie Übernahme, Überprüfung und Korrektur der vektorisierten Linien.

Tätigkeiten


träger, Inhalt eines erwarteten Erfassungsberichts…)

Beschaffung der Karten und Daten

Überprüfen der Qualität der gescannten Daten, sowie der vektorisierten Linien

Import der Daten




tätssicherung (z. B. QS der QS)

Anmerkungen:

Es wird vorgesehen, dass die Berichte von der Projektkoordination aus den Archiven

beschafft werden. Auf diese Weise laufen die Berichtsordner mit dem Auftrag und den

Daten und stehen auch für die Qualitätssicherung zur Verfügung.

Es wird vorgeschlagen, pro Los die Daten eines ersten gescannten Berichtes auf Qua-

lität und Anforderungskonformität zu prüfen. Auf diese Weise können Missverständnis-

se über die Qualität und die Aufgabenstellung rechtzeitig erkannt werden.






4.2.4 Leistung K2 – Koordination der 3D-Modellierung

K2.1.1: Koordination der 3D-Modellierung.

Tätigkeiten

Formulierung der Aufgabenstellung (erwartete Verzeichnisstruktur, Datenfor-

mat, Datenträger, Inhalt eines erwarteten Erfassungsberichts…)

Beschaffung aller erforderlichen Daten sowie Aufteilung und Übergabe aller

erforderlichen Daten

Überprüfen der Qualität der modellierten Daten

Import der Daten

Allgemeines Projektmanagement (z. B. Beschaffung der Daten im Falle, es

werden die Isolinien verwendet, Abnahme fehlerfreier Leistung bzw. Abnahme

mit Vorbehalt, Überblick über den Projekt-Stand und die Termintreue, Projekt-

sitzungen) und interne Qualitätssicherung (z. B. QS der QS)

Anmerkungen:

Es wird vorgeschlagen, die Daten pro Los eines ersten modellierten Bereiches

auf Qualität und Anforderungskonformität zu prüfen. Auf diese Weise können

Missverständnisse über die Qualität und die Aufgabenstellung rechtzeitig er-

kannt werden.

4.2.5 Leistung K3 – Koordination der Softwareentwicklung

K3.1.1: Koordination der Softwareentwicklung.

Tätigkeiten

Allgemeine Vorbereitung wie Aufgabenstellung, Anlaufberatung, Softwarein-

stallation (Bug tracing…)

Qualitätssicherung DB-Programmierung

Qualitätssicherung Portal und Download

Qualitätssicherung PDF / CD-Erstellung

Qualitätssicherung Schnitte

Qualitätssicherung Isolinien

Qualitätssicherung 3D-Viewer






Qualitätssicherung Dienste

Allgemeines Projektmanagement (z. B. Abnahme fehlerfreier Leistung bzw.

Abnahme mit Vorbehalt, Überblick über den Projekt-Stand und die Termin-

treue, Projektsitzungen) und interne Qualitätssicherung (z. B. QS der QS)

Anmerkungen:

Es wird vorgeschlagen, jeweils möglichst zeitig einen ersten Prototyp zu in-

stallieren.

4.3 Leistung L1 - Erfassung digitaler Originaldokumente

4.3.1 Leistung L1.1 – Erfassen von EE-Bohrungen

Voraussetzung:

Alle Bohrungsberichte der etwa 780 EE-Bohrungen stehen im Archiv des LBGR bzw.

in anderen Archiven (Gaze de France, BGR) bereit.

Die SVZ von etwa 290 dieser Bohrungen wurden schon gescannt und stehen also digi-

tal bereit.

Die Bohrungsberichte werden durch die Projektkoordinierung bereitgestellt.

Die Bohrungskopfdaten (Stammdaten) werden durch Export aus der Datenbank

GeoDaB bereitgestellt. Aus diesen Daten kann auch ermittelt werden, welche SVZ be-

reits gescannt wurden.

Es sollte davon ausgegangen werden, dass in den Archiven ggf. Bohrungen entdeckt

werden, zu denen die Stammdaten noch nicht erfasst wurden. In diesem Fall ist dies

nachzuholen.

Die Aufgabe erfordert geologischen Sachverstand.

Organisation:

Die nachfolgend ausgeführten Leistungen werden für je eine Teilmenge der insgesamt

zu erfassenden Bohrungen von verschiedenen Firmen parallel bearbeitet.

Ausführung:

L1.1.1: Vorbereitung und Nachbereitung der Erfassung der EE-Bohrungen






Tätigkeiten:

Einrichten der GeODin-Datenbank, allgemeine Vorbereitung

Vorbereiten der Bohrungsberichte für die Erfassung, d. h. Kennzeichnen des

Kurz-SVZ und der BA-Kurve (falls vorhanden)

Erstellen einer Zuordnungstabelle der vorgefundenen Stratigraphie zu SEP3

(vorhandenen Tabelle ggf. erweitern).

Zuordnung der Horizontbezeichnungen für die Erfassung eines Horizontver-

zeichnisses

Allgemeines Projektmanagement und interne Qualitätssicherung. Dies bein-

haltet z. B. die Datenübernahme und Datenabgabe sowie die Verfassung ei-

nes Berichtes.

L.1.1.2: Scannen der SVZ und Erfassen der Dokumentdaten mit GeODin.

Bedingungen/Anforderungen:

Die Berichte dürfen nicht auseinandergeheftet werden. Daher ist ein Buch-

scanner erforderlich.

Auflösung: 300 dpi; Datenformat: PDF (ein Dokument pro Bohrbericht)

Tätigkeiten:

Vorbereiten (geol. Sachverstand erforderlich)

Scannen der SVZ



nes Berichtes.

L1.1.3: Erfassen der Kurz-SVZ, der BA-Kurve und des Verzeichnisses der reflexionsseismi-

schen Horizonte mittels GeODin.

Tätigkeiten:

Vorbereitung

Erfassen der Stammdaten (falls nicht schon vorhanden).

Hierfür ist geologischer Sachverstand erforderlich.

Erfassen des Kurz-SVZ.

Hierbei sind die aus unterschiedlichen Zeiten mit sich ändernder Methodik er-

fassten stratigraphischen Bezeichnungen den Vorgaben des SEP3 zuzuord-

nen.

Es ist geologischer Sachverstand erforderlich.






Erfassen des Verzeichnisses reflexionsseismischen Horizonte (= 2. SVZ).

Hierfür liegt eine Tabelle vor, die ggf. ergänzt werden muss.

Es ist geologischer Sachverstand erforderlich.

Erfassen der BA-Kurve als Sondierung: Neigung und Azimut.

Hierfür ist geologischer Sachverstand erforderlich.

Erfassen der Dokumentdaten in GeODin (siehe Datenmodell Kapitel 5)



nes Berichtes.

Abgabe der Daten an die Projektkoordination

Ergebnis:

Ergebnisse dieser Leistung sind übergebene und abgenommene

GeODin-Daten der EE-Bohrungen mit Kurz-SVZ, BA-Kurve, 2. SVZ für die re-

flexionsseismischen Horizonte und gescanntem SVZ inkl. Dokumentdaten.

Erfassungsbericht inkl. einer ergänzten Tabelle, die den reflexionsseismischen Hori-

zonten stratigraphische Einheiten nach SEP3 zuordnet.

Möglichkeiten der Prüfung (Qualitätssicherung):

Originale sind nicht beschädigt

gefordertes Bildformat

Lesbarkeit im Vergleich zum Original (Auflösung)

Vollständigkeit (alle Seiten)

erfasste Dokumentdaten sind korrekt und vollständig

erfasstes Kurz-SVZ und BA sind korrekt, z. B. SEP3 korrekt verwendet

Erfassungsbericht liegt vor und ist plausibel

Es wird vorgeschlagen, die Daten eines ersten Berichtes auf Qualität und Anforderungs-

konformität zu prüfen. Auf diese Weise können Missverständnisse über Qualität und Auf-

gabenstellung rechtzeitig erkannt werden.

Alle Daten liegen in einem Format vor, das in die zentrale Datenbank importiert werden

kann.






4.3.2 Leistung L1.2 – Erfassung reflexionsseismischer Tiefenprofile

Voraussetzung:

Alle relevanten Ergebnisberichte reflexionsseismischer Projekte werden durch die Pro-

jektkoordinierung bereitgestellt. Die zu scannenden Tiefenprofile sind markiert.

Ein Shapefile mit den digital vorliegenden Profillinien steht ebenso bereit wie die ge-

scannten und georeferenzierten Profillinienkarten.

Es muss damit gerechnet werden, dass für einzelne Profile (5 %) die Profillinien nicht

in dem Shapefile vorhanden sind.

Organisation:

Die nachfolgend ausgeführten Leistungen werden für je eine Teilmenge der insgesamt

zu erfassenden Berichte von verschiedenen Firmen parallel bearbeitet.

Ausführung:

L1.2.1 Generelle Vorbereitung

Tätigkeiten:

Vorbereitung (Einrichten von Verzeichnissen, Einweisung, Schaffung der

Softwarevoraussetzung)

Programmierung z. B. für die Unterstützung der Georeferenzierung der Tie-

fenprofile

allgemeines Projektmanagement und interne Qualitätssicherung

L1.2.2: Scannen Tiefenprofile

Tätigkeiten:

Vorbereiten der Tiefenprofile für die Erfassung, d. h. Kennzeichnen der

Georeferenzierungspunkte, Kennzeichnen von Knickpunkten des Profils

Scannen der Tiefenprofile und Erfassen der Dokumentdaten in die dafür vor-

bereitete Datenbank

Georeferenzierung der Tiefenprofile. Die Tiefenprofile werden mit einem verti-

kalen Koordinatensystem versehen, bei dem Y die Tiefe und X die Profillinien-

Länge ist.








L1.2.3: Scannen Horizontkarten

Tätigkeiten:

Vorbereiten der Strukturkarten für die Erfassung

Scannen der Strukturkarten und Erfassen der Dokumentdaten in die dafür

vorbereitete Datenbank

Georeferenzieren der Strukturkarten. Nach der Georeferenzierung schließt

sich noch eine Koordinatentransformation in das aktuell gültige Koordinaten-

system ETRS 89 an.

allgemeines Projektmanagement und interne Qualitätssicherung.


L1.2.4: Vektorisieren der Profillinien, falls diese nicht vorhanden sind

Sollte die Profillinie des Tiefenprofils nicht in dem Shapefile der Profillinien vorhanden

sein, so ist diese Linie auf der Basis einer der Horizontkarten zu vektorisieren.

Tätigkeiten:

Vektorisierung und Attributierung. Die SP sollten als Knoten und Zwischen-

knoten verwendet werden.

Korrekturen an den vorhandenen Profillinien (Attributierung,…)


Export und Abgabe aller Linien

L1.2.5: Vektorisieren und Attributieren der Linien der Horizonte, Störungen und Salzstöcke

Tätigkeiten:

Vektorisieren und Attributieren der Linien auf der Grundlage aller Blätter eines

Tiefenprofiles

Vektorisieren und Attributieren der Verbreitungspunkte

Vektorisieren und Attributieren der Verbreitungslinien sowie der Linien von

Störungen und Salzstöcke von den Strukturkarten (Horizontkarten)


Export aller Linien und Punkte






Ergebnis:

Ergebnisse dieser Leistung sind übergebene und abgenommene:

gescannte und georeferenzierte Rasterdaten der Tiefenprofile und der Struktur-

karten,

erfasste Dokumentdaten,

digitale Linien der Horizonte, Störungen und Salzstöcke aus den Tiefenprofilen

inkl. Attribute,

digitale Verbreitungslinien sowie Linien von Störungen und Salzstöcke aus

Strukturkarten.

Ein Erfassungsbericht liegt vor.

Alle Daten liegen in einem Format vor, das in die zentrale Datenbank importiert wer-

den kann.


Ein Erfassungsbericht ist vorhanden und plausibel.

Scannen:




Vollständigkeit (alle Seiten, BA, Kurz-SVZ)

erfasste Dokumentdaten sind korrekt und vollständig

Georeferenzierung ist korrekt

Vektorisieren:

technische Vorbereitung, z. B. Georeferenzierung und Knickpunkte markiert

fachliche Vorbereitung, z. B. Zuordnung der Horizonte vorgenommen

Vollständig

Genauigkeit

korrekte Georeferenzierung der Bilder (entsprechend Vorschrift)

Punktabstand bei der Vektorisierung (nicht zu weit und nicht zu eng)

Attributierung ist vollständig und korrekt

Georeferenzierung:

Plausibilität: Schnittbild entspricht dem des Tiefenprofiles

Horizontlinien liegen (im Toleranzbereich) unter den Profillinien (deckungs-

gleich)






korrekte Zuordnung von SP

Es wird vorgeschlagen, die Daten eines ersten Berichtes auf Qualität und Anforde-

rungskonformität zu prüfen. Auf diese Weise können Missverständnisse über Qualität

und Aufgabenstellung rechtzeitig erkannt werden.

4.3.3 Leistung L1.3 - Horizontkarten des „reflexionsseismischen Kartenwerkes

1:100.000“

Voraussetzung:

Alle bereits vektorisierten Linien des „reflexionsseismischen Kartenwerkes 1:100.000“

stehen bereit.

Ausführung:


Tätigkeiten:

Einrichten von Verzeichnissen, Einweisung, Schaffung der Softwarevoraus-

setzung

L1.3.2: Scannen

Tätigkeiten:

Vorbereitung

Scannen der Karten und Erfassen der Dokumentdaten in die dafür vorbereite-

te Datenbank

Georeferenzieren der Karten. Nach der Georeferenzierung schließt sich noch

eine Koordinatentransformation in das aktuell gültige Koordinatensystem

ETRS 89 an.



L1.3.3: Überprüfen der bereitstehenden digitalen Linien. Vektorisieren der Tiefenlinien

und/oder Störungen, falls diese nicht vorhanden sind. Sollten Linien nicht in dem

Shapefile der Profillinien vorhanden sein, so sind diese Linien auf der Basis einer der






Horizontkarten zu vektorisieren. Die Attributierung der Linien (neu erfasst oder vor-

handen) ist zu überprüfen und zu vervollständigen.

Tätigkeiten:

Überprüfung und Vektorisierung nicht vorhandener Linien sowie Vervollstän-

digung der Attributierung



Ergebnis:

Geprüfte und ggf. vervollständigte Daten:

gescannte und georeferenzierte Rasterdaten der Karten des Kartenwerkes

erfasste Dokumentdaten

digitale Tiefenlinien aller Horizonte

digitale Linien der Störungen und Salzstöcke

Ein Tätigkeitsbericht liegt vor.

Alle Daten liegen in einem Format vor, das in die zentrale Datenbank importiert wer-

den kann.


Ein Bericht liegt vor und ist plausibel.

Scannen:




Vollständigkeit (alle Seiten)

erfasste Dokumentdaten korrekt und vollständig

Georeferenzierung ist korrekt

Digitale Linien:

Tiefenlinien und Störungslinien vollständig und korrekt

Es wird vorgeschlagen, die Daten einer ersten gescannten Karte auf Qualität und Anforde-

rungskonformität zu prüfen. Auf diese Weise können Missverständnisse über Qualität und

Aufgabenstellung rechtzeitig erkannt werden.






4.4 Leistung L2 – 3D-Georeferenzieren

4.4.1 Leistung L2.1 – 3D-Georeferenzieren von Horizontlinien aus den Tiefenprofilen

Voraussetzung:

Vorausgesetzt wird, dass die Linien digital vorliegen.

Ausführung:

Es werden die Linien der Tiefenprofile 3D georeferenziert, d. h. die Horizontlinien, die

Störungslinien und ggf. Punkte der Verbreitung von Horizonten.


Tätigkeiten:

Einrichten von Verzeichnissen, Einweisung, Schaffung der Softwarevoraussetzung.

Letzteres kann aufwendig sein, wenn ein Automatismus für die Georeferenzierung

programmiert wird. Dieses macht dann jedoch die eigentliche Georeferenzierung effi-

zienter.

L2.1.2 Die Linien werden nach einer der in Anlage 4 beschriebenen Methoden 3D-

georeferenziert.

Tätigkeiten:

Vorbereitung

Die Linien werden nach einem der in Anlage 4 beschriebenen Methode (Vor-

schläge) 3D georeferenziert.

Anschließend ist eine ETRS89-Transformation erforderlich. Je nach gewähl-

tem Vorgehen, muss hierbei wiederum ein Wechsel des Tools (verbunden mit

einer Datenkonvertierung) erfolgen.



Ergebnis:

3D-digitale Horizontlinien der Tiefenprofile in einem Format, das in die zentrale Daten-

bank importiert werden kann

Bericht über die Durchführung








3D-georeferenzierte Linien liegen identisch unter der Profillinie.

Ggf. Projektion der 3D-georeferenzierten Linien auf die Ebene des Tiefenprofiles proji-

zieren und mit dem gescannten Bild vergleichen.

Es wird vorgeschlagen, die Daten eines ersten Teilgebietes auf Qualität und Anforde-



4.5 Leistung L3 – Modellierung

4.5.1 Leistung L3.1 –Störungen/Salzstöcke und Verbreitungslinien modellieren

Vorbemerkung:

Die Modellierung der Störungen/Salzstöcke und Verbreitungslinien erfolgt abhängig

von den regional verfügbaren Daten sowie der geologischen Plausibilität mach der

Modellierungsvariante a oder b (siehe nachfolgende Kapitel).

Insbesondere müssen die Daten der Tiefenprofile verwendet werden, um die Plausibili-

tät der in den Reflexionsseismischen Karten bereits interpretiert vorhandenen Informa-

tionen zu überprüfen.

4.5.1.1 Leistung L3.1a –Störungen/Salzstöcke und Verbreitungslinien auf der Basis der

Horizontkarten modellieren

Voraussetzung:

Diese Leistung kann fallabhängig für jede der Modellierungsvarianten erforderlich sein:

für die Modellierung auf Basis der Tiefenprofile (Schnitte) und für die Modellierung auf

Basis der Tiefenlinien (Isolinien).

Zusätzlich zu den Daten aus den Horizontkarten des „Reflexionsseismischen Karten-

werkes“ können auch die Strukturkarten der Geophysikberichte herangezogen werden.

Es wird vorausgesetzt, dass die Linien der Störungen, Salzstöcke und Verbreitungsli-

nien digital vorliegen.






Für eine Kalkulation kann darüber hinaus vorausgesetzt werden, dass nicht alle Hori-

zonte landesweit verbreitet sind. Wir gehen davon aus, dass von den fast 40 Horizon-

ten im Schnitt nur maximal 15 für die Modellierung eines Gebietes kalkuliert werden

müssen.

Ausführung:

Diese Leistung gliedert sich grob in die Schritte:

Linien der Störungen/Salzstöcke sowie der Verbreitungslinien auf der Basis der

Horizontkarten 3D-georeferenzieren. Ziel ist es, die Linien mit den Höhen der

Horizontflächen zu versehen.

Modellierung der 3D-Flächen bzw. Körper der Störungen und Salzstöcke

Die Höheninformation der Störungslinien kann auch durch zusätzliche mit den Koordi-

naten X, Y und Z versehene Punkte auf der Linie (entspr. den Knoten und Zwischen-

knoten der Linien) beschrieben werden.

Das Modellieren der Körper erfordert ein 3D-Modellierungsprogramm wie z. B.

SURPAC oder GOCAD.

L3.1a.1 Generelle Vorbereitung

Tätigkeiten:

Einrichten von Verzeichnissen, Einweisung, Schaffung der Softwarevoraussetzung

L3.1a.2 Die Linien werden nach der in Anlage 4 beschriebenen oder einer anderen geeigne-

ten Methoden 3D-georeferenziert/modelliert.

Tätigkeiten:

Bei Störungslinien: Diese werden parallel kopiert, damit eine rechte Seite und linke

Seite vorhanden ist. Der Grund hierfür ist, dass linienhaft dargestellte Störungen auf

den Seiten unterschiedliche Höhen haben. Ziel ist die Modellierung von Störungen

als Körper oder 3D-Flächen.

Die Störungslinien, die Grenzlinien von Störungsbereichen oder Salzstöcken sowie

die Verbreitungslinien werden nunmehr mit den Höhen aus der Horizontfläche verse-

hen. Je nach Verfahren zur 3D-Georeferenzierung kann es erforderlich sein, die Li-

nien mit Hilfe der anstoßenden Isolinien mit Höhen zu versehen (ggf. Vertices einfü-

gen bzw. Vertices und Knoten zu Punkte wandeln und diesen Punkten Höhen zuwei-

sen) oder die Höhen können auch durch „drapen“ der Linien auf die Horizontflächen






automatisch ermittelt werden. Hierfür ist jedoch erforderlich, dass zuvor die 2,5D-

Flächen der Horizonte modelliert wurden.

L3.1a.3 Störungen und Salzstöcke werden nach der in Anlage 4 beschriebenen oder einer

anderen geeigneten Methoden modelliert.

L3.1a.4 Qualität sichern

L3.1a.5 Export

Tätigkeiten:

Export des 3D-Modells in das für die zentrale 3D-Datenbank erforderliche For-

mat

Erfassen der Dokumentdaten und Speichern der Ergebnisse im Originaldaten-

format der Modellierungssoftware und in ein für GOCAD lesbares GOCAD-

Format

Es ist erforderlich, ein Pilot-Gebiet zu bearbeiten und zu exportieren. Es ist mit

Korrekturanforderungen und erneutem Export zu rechnen.

Ergebnis:

Zwischenergebnis: Die digitalen Linien der Störungen/Salzstöcke und Verbrei-

tungslinien sind dreidimensional.

3D-Modell der Störungen / Salzstöcke jeder Region im originalen Dateiformat der

Modellierungssoftware

3D-Modell der Störungen / Salzstöcke jeder Region im GOCAD-Format

Schnittstellendateien des 3D-Modells der Störungen / Salzstöcke für den Import ei-

nes jeden 3D-Modells in die zentrale Datenbank

Daten für die Metadatenbank der Modelldateien




Die Export-Daten sind in die zentrale Datenbank importierbar (Format, Vollständig-

keit…). Die Metadaten für die Dateien liegen korrekt vor.

Die Modellierung der Störungen/Salzstöcke ist plausibel. Vor allem im Bereich von

Kreuzungen ist auf eine plausible Abbildung zu achten.






Das 3D-Modell ist in GOCAD importierbar.

Es wird vorgeschlagen, die Daten eines ersten Teilbereiches auf Qualität und Anforde-



4.5.1.2 Leistung L3.1b – Linien der Störungen/Salzstöcke und Verbreitungslinien auf

der Basis der Tiefenprofile modellieren

Voraussetzung:

Es wird vorausgesetzt, dass die Linien der Störungen, Salzstöcke und Verbreitungsli-

nien digital vorliegen.

Um den Verlauf der Salzstöcke, Verbreitungslinien und Störungen zu interpretieren, ist

die Verwendung der Horizontkarten erforderlich.

Ausführung:

L3.1b.1 Generelle Vorbereitung

Tätigkeiten:

Einrichten von Verzeichnissen, Einweisung, Schaffung der Softwarevoraussetzung.

Letzteres kann aufwendig sein, wenn ein Automatismus für die Georeferenzierung

programmiert werden soll. Dieses macht dann jedoch die eigentliche

Georeferenzierung effizienter.

L3.1b.2 Die 3D-Flächen der Störungen werden modelliert. Hierbei werden unbedeutende

Störungen nicht beachtet.

L3.1b.3 Die 3D-Körper der Salzstöcke und ggf. der Störungen werden modelliert.

L3.1b.4 Die Verbreitungslinien der Horizonte werden modelliert.

L3.1b.5 Qualität sichern.






L3.1b.6 Export

Tätigkeiten:


mat


format der Modellierungssoftware und in ein für GOCAD lesbares Format

Es ist erforderlich, ein Pilot-Gebiet zu bearbeiten und zu exportieren. Es ist mit

Korrekturanforderungen und erneutem Export zu rechnen.

Ergebnis:

Die digitalen Linien der Horizontverbreitung sowie Flächen oder Körper der Störun-

gen/Salzstöcke liegen vor.

Ein Bericht über die Durchführung liegt vor.



Die Körper, Flächen und Linien sind im Vergleich mit dem Ausgangsmaterial plausibel

modelliert.




4.5.2 Leistung L3.2 – Modellierung der Horizontflächen

Vorbemerkung:

Die Varianten Interpolation auf Basis der Tiefenlinie oder Interpolation auf Basis der

Tiefenprofile laufen ähnlich ab, deshalb werden sie hier nicht unterschieden.

Voraussetzung:

Es darf keine Überschiebungen geben, sonst ist es kein 2,5- sondern ein 3D-Problem.

Um auch in diesem Fall mit einem 2,5D-Werkzeug arbeiten zu können, müssen die

Horizontflächen an Stellen von Überschiebungen geteilt werden.

Es wird vorausgesetzt, dass sowohl die Tiefenlinie (Quelle Horizontkarten) als auch die

Horizontlinien (Quelle Tiefenprofile) digital vorliegen. Die Entscheidung darüber, wel-






che Daten in einer Region verwendet werden hängt von der Datenlage ab: Verfügbar-

keit und Qualität der Daten

Ausführung:

L3.2.1 Vorbereitung:

Tätigkeiten:

ergänzende Punkte / Linien (z. B. Bohrungen) hinzufügen

Korrekturen falls erforderlich: Korrekturen an Stellen,

an denen sich Horizontlinien schneiden

Höhenverschiebung einer der Linien

an denen sich Bohrungsdaten und Liniendaten widersprechen:

Verzicht auf die Bohrung oder Höhenverschiebung der Linien

an denen sich Horizontlinien und Tiefenlinien wiedersprechen:

Verzicht auf eine der beiden Linien oder Höhenverschiebung einer der

Linien

Wandel in gleichmäßig verteilte Punkte (rund 200 m)

L3.2.2 Zur Modellierung der Fläche eines Horizontes sind folgende Schritte auszuführen.

Tätigkeiten:

Extraktion von Punkten/Linien des Horizontes mit allen Horizontgrenzen

Contouring

Erstellen des DTM

L3.2.3 Integration der Verbreitungslinien der Horizonte

Tätigkeiten:

Modellierung der Verbreitungslinien der Horizonte

L3.2.4 In den Bereichen der Störungskörper und Salzstöcke sind die einzelnen Horizontflä-

chen nicht vorhanden.

Tätigkeiten:

Ausschneiden der Bereiche der Salzstöcke und Störungszonen aus den Hori-

zontflächen.






L3.2.5 Zusammenführen mehrerer Modelle

Tätigkeiten:

Modellierung (mögliches Vorgehen siehe Anlage 4 )

L3.2.6 Qualitätssicherung, Projektmanagement, Bericht…

L3.2.7 Export

Tätigkeiten:

Export des Datenmodells Format


mat


format der Modellierungssoftware und in ein für GOCAD lesbares Format

Ergebnis:

3D-Modell der Horizontflächen jeder Region im originalen Dateiformat der Modellie-

rungssoftware

3D-Modell der Horizontflächen jeder Region in einem für GOCAD lesbaren Dateiformat

Schnittstellendateien des 3D-Modells der Horizontflächen für den Import eines jeden

3D-Modells in die zentrale Datenbank





Die Flächen verschiedener Horizonte überschneiden sich nicht und haben einen ggf.

plausiblen Mindestabstand voneinander.

Die Flächen der verschiedenen Horizonte sind mit dem gleichen Verfahren modelliert

und geben dadurch ein einheitliches vergleichbares Bild.

Ein Verfahren wurde angewandt, das unplausible Formen vermeidet, nicht über Stö-

rungen hinweg interpoliert und keine Probleme mit Höhendifferenzen an Kreuzungsbe-

reichen von Tiefenprofilen bereitet (siehe auch Anlage 4).

Es findet keine zu starke Glättung statt, so dass der Versatz an Störungen deutlich

sichtbar erhalten bleibt.








Die Modellierung der Flächen ist plausibel. Vor allem im Bereich von ausstreichenden

Horizonten, Überschiebungen und anderen Störungen ist auf eine plausible Abbildung

zu achten.




4.6 Leistung L4 – Homogenisierung der Horizontflächen

Nach Abschluss der Modellierung der Horizontflächen aller Teilgebiete müssen die Bereiche,

in denen die Teilgebiete aneinanderstoßen gegeneinander abgeglichen / harmonisiert werden.

Voraussetzung:

Die vorlaufenden Leistungsschritte sind abgearbeitet. Damit stehen die Horizontflächen

und die Körper der Salzstöcke und Störungszonen bereit.

Ausführung:

L4.1.1 Vorbereitung

L4.1.2 Zusammenführen und Korrekturen

Tätigkeiten:

Bereichsweise werden aneinandergrenzende 3D-Daten der einzelnen Horizon-

te gemeinsam in das 3D-Modell geladen.

Mit geologischem Sachverstand wird der Versatz zwischen den Gebieten be-

seitigt.

L4.1.3 Allgemein Qualitätssicherung und Projektmanagement

L4.1.4 Export

Tätigkeiten:






Export der korrigierten Daten zum Zweck des Importes in die zentrale 3D-

Datenbank

Ergebnis:

3D-Modell der geologischen Körper jeder Region im originalen Dateiformat der


3D-Modell der geologischen Körper jeder Region in einem für GOCAD lesbaren

Dateiformat

Schnittstellendateien des 3D-Modells der geologischen Körper für den Import eines

jeden 3D-Modells in die zentrale Datenbank



4.7 Leistung L5 – Modellierung der Körper

4.7.1 Leistung L5.1a – Erstellen der Körper aus Horizontflächen und Störungskörper

beim Import in die Datenbank

Voraussetzung:


und die Körper der Salzstöcke und Störungszonen bereit.

Ausführung:

L5.1a.1 Der erforderliche Algorithmus zum Auffüllen mit Horizonten und schließlich dem

Komplettieren mit Störungsbereichen muss programmiert und vorbereitet werden.

Tätigkeiten:

Erstellen eines Programmes zum Auffüllen der Modellbohrungen auf der Basis

der Horizontflächen

Erstellen eines Programmes zum Komplettieren der Modellbohrungen mit den

Störungen/Salzstöcken






L5.1a.2 In den Bereichen der Störungskörper und Salzstöcke sind die einzelnen Horizontflä-

chen nicht vorhanden.

Tätigkeiten:

Ausschneiden der Bereiche der Salzstöcke und Störungszonen aus den Hori-

zontflächen

L5.1a.3 Allgemein Qualitätssicherung und Projektmanagement

L5.1a.4 Export

Tätigkeiten:

Export der Modellbohrungen zum Zwecke des Importes in die zentrale Daten-

bank

Ergebnis:




Dateiformat









Die Körper überschneiden sich nicht und haben keine Lücken.

Die Modellierung der Körper ist plausibel. Vor allem im Bereich ausstreichender Kör-

per, Überschiebungen und anderer Störungen ist auf eine plausible Abbildung zu ach-

ten.









4.7.2 Leistung L5.1b – Erstellen der Körper aus Horizontflächen und Störungskörper

durch Modellierung

Voraussetzung:


und die als Körper modellierten Salzstöcke und Störungszonen bereit.

Dies ist, abhängig vom eingesetzten Modellierungswerkzeug, ein ggf. sehr aufwendi-

ger Prozess. Die jeweils benachbarten Horizonte (siehe Anlage 6: Beschreibung der

Reflexionshorizonte) werden zu einem Körper vereint.

Da nicht an jeder Stelle jeder Horizont verbreitet ist, wird vorgeschlagen (jedes andere

zum Ziel führende Verfahren ist möglich), den im Kapitel 3.8 aufgeführten Algorithmus

anzuwenden, d. h. zunächst einen Gesamtkörper zu bilden und von diesen sukzessive

Teilkörper durch darunterliegende Körper wegzuschneiden, solange bis sicher ist, dass

kein tieferer Horizont den Körper schneidet. Dies muss für jeden Horizont, beginnend

mit der Geländeoberkannte (GOK) wiederholt werden.

Dieser Körper muss anschließend mit den Störungen und Salzstöcken verschnitten

werden.

Ausführung:

L5.1b.1 Vorbereitung, z. B ein Export muss ggf. programmiert und vorbereitet werden

L5.1b.2 Modellieren pro Horizont. Der erforderliche Algorithmus zum sukzessiven Verschnei-

den des Körpers wird für die Geländeoberkante (GOK) und für weitere 15 Horizonte

ausgeführt.

Tätigkeiten:

Erstellen des Körpers für die GOK

Verschneiden der Störungen/Salzstöcke

anschließend für die weiteren Horizonte

L5.1b.3 Allgemeine Qualitätssicherung und Projektmanagement






L5.1b.4 Export

Ergebnis:




Dateiformat









Die Körper überschneiden sich nicht und haben keine Lücken.

Die Modellierung der Körper ist plausibel. Vor allem im Bereich ausstreichender Kör-

per, Überschiebungen und anderer Störungen ist auf eine plausible Abbildung zu ach-

ten.









5 Datenmodell

Das Kapitel 5 enthält alle Datenmodelle in einer fachlich konzeptionellen Weise.

5.1 Einleitung

Die Datenbasis steht prinzipiell im Mittelpunkt eines IT-Systems.

In den folgenden Kapiteln werden die Teile (Module/Strukturen) der Datenbasis in einer

konzeptionellen Weise spezifiziert. Die einzelnen Datenobjekte werden folglich nicht mit allen

technischen Details modelliert (z. B. Attributlänge, Constraints, Primär- und Fremdschlüs-

sel…).

Vor der Implementierung der Datenbasis sollte dieses konzeptionelle Datenmodell validiert

und in ein physisches Datenmodell überführt werden.

Es gibt folgende Daten, die bei diesem Projekt entstehen und dauerhaft zu speichern sind:

Gescannte Dokumente: Diese sollten in Form einer Dokumenten-Datenbank versehen

mit beschreibenden Attributen und verlinkt mit z. B. Profillinien, Bohransatzpunkten in

einer GIS-Datenbank gespeichert werden, so dass die Dokumente einfach für den Be-

nutzer aufgerufen werden können.

Zwischenergebnisse des Prozesses der 3D-Modellierung sind ggf. für lokale Modellie-

rungen anderer Zielstellungen sowie für die spätere Fortführung/Verbesserung wichtig.

Aus diesem Grund werden diese ebenfalls archiviert. Es handelt sich um:

o die vektorisierten und 3D-georeferenzierten Linien aus den Tiefenprofilen

o die digitalen Horizontlinien und Linien der Verbreitung und Störungen,

vektorisiert von den Horizontkarten

o die Profilspuren, geteilt entsprechend den gescannten Tiefenprofilen und mit

einem Link zu den digitalen Tiefenprofil-Blättern

o die von der BGR übernommenen und korrigierten sowie vervollständigten Da-

ten vektorisiert vom „reflexionsseismischen Kartenwerkt 1:100.000“

o Dateien der einzelnen ggf. regional geteilten Modellierungsergebnisse für

Körper und 3D-Flächen von Störungen, Salzstöcken u. ä.

3D-Horizontflächen

Horizont-Körper

o ggf. weitere Hilfs- und Nebenprodukte






SVZ und BA-Kurve der EE-Bohrungen: Diese Daten sind in der bereits vorhandenen

GeoDaB-Datenbank abzuspeichern und somit für GeODin einsetzbar. Die Daten müs-

sen darüber hinaus für die 3D-Modellierung zur Verfügung stehen.

3D-Datenbank: 3D-Horizontflächen, der Störungen/Salzstöcke und der Körper.

Es werden für das Datenmodell die folgenden Namenskonventionen vereinbart:

Für Tabellen aus einer vorhandenen Datenbank (GeoDaB) werden die Originalnamen

verwendet. Der Datenbankname wird im Tabellennamen vermerkt:

(GeoDaB)GEODIN_LOC_LOCREG.

GIS-Daten (z. B. die Profillinien) beginnen mit dem Präfix (GIS): (GIS)PROFILLINIEN.

Tabellen zur Beschreibung von Dokumenten beginnen mit dem Präfix (DOC):

(DOC)Tiefenprofile.

Mit REF_xxx sind Referenztabellen (Schlüsseltabellen) bezeichnet.

(VIEW)_xx sind Datenbankviews, die vor allem als Attributtabelle für die GIS-Daten in

Anwendungen (z. B. Maps – .mxd) genutzt werden, z. B. (VIEW)PROFILLINIEN.

5.2 Datenmodell Originaldaten, Dokumente und Dateien

Auf der Basis des in Abbildung 18 dargestellten Datenmodells ist es möglich, Benutzern eine

Anwendung zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe ein gescanntes Tiefenprofil wiedergefun-

den werden kann. Eine spezielle Möglichkeit zur Visualisierung eines Tiefenprofiles ist der

Aufruf als Link zu der zugehörigen Tiefenprofillinie in einer GIS-Applikation (ggf. einfache

ESRI-Map).

Mit Attributen zu Archivstandort und Archivnummer werden die Papieroriginale referenziert.

Die Komplexität des Datenmodells hängt von den Attributen ab, die zur Recherche und Be-

schreibung von Tiefenprofilen notwendig sind. Dies gilt analog für alle Datenmodelle dieses

Projektes.






-DATEINAME/LINK (technischer Datenzugriff)

-DATEITYP (z. B. JPG)

-PROFILBLATTNAME

-HORIZONTALMASSSTAB

-VERTIKALMASSSTAB

-BEMERKUNGEN

-SCANNDATUM

-SCANNFIRMA

(DOC)TIEFENPROFILE

Gescanntes

Tiefenprofil

-PROJEKTNAME (z. B. Finow-Liebenwalde 1.1)

-ABSCHLUSSDATUM (d. Projektes, ggf. nur Jahr)

-FIRMA (z. B. VEB Geophysik...)

-ARCHIVNUMMER

(DOC)PROJEKTE

-LAENGE

-GIS_LINIENGEOMETRIE

(GIS)PROFILLINIEN

-(DOC)TIEFENPROFIL.PROFILBLATTNAME

-(DOC)PROJEKT.PROJEKTNAME

-(DOC)PROJEKT.ABSCHLUSSDATUM

-(DOC)TIEFENPROFIL.DATEINAME/LINK (Hot-Link)

-(DOC)TIEFENPROFIL.BEMERKUNGEN

-(DOC)TIEFENPROFIL.HORIZONTALMASSSTAB

-(DOC)TIEFENPROFIL.VERTIKALMASSSTAB

(VIEW)PROFILLINIEN

1..*

1..*

1..*

1..*

Die eigentliche Datei kann als

Datei auf einem Datei-Server

oder auch als BLOB in der

Datenbank selbst gespeichert

sein.

Der DB-View wird als

Attributtabelle in der

Anwendung (z. B. MXD)

verwendet.

-NAME DES ARCHIVES

-....

(DOC)ARCHIVSTANDORT

0..1

0..*

«datatype»

REF_BLATTNAME_TK25

«datatype»

REF_BLATTNAME_VEBGEOPH

0..*

0..*

0..*

0..*

Abbildung 18: Konzeptionelles Datenmodell für verfügbare gescannte Tiefenprofile

Die Archiv-Recherchen haben ergeben, dass Tiefenprofile älterer Berichte zum Teil in neueren

Berichten verwendet und neu interpretiert wurden. Tiefenprofile aus Projekten vor 1972

wurden mit analoger Seismik erstellt und sind deshalb weniger wertvoll.

Tiefenprofile, die in späteren Berichten neu interpretiert wurden, und Tiefenprofile, die älteren

Datums sind und auf Grund der räumlichen Nähe zu besseren Tiefenprofilen nicht verwendet

werden, müssen nicht gescannt werden.

Um einen Überblick über alle Berichte und Tiefenprofile (zu scannen oder nicht zu scannen)

zu erhalten, wird eine weitere Tabelle (TMP)NICHT_VERWENDETE_TIEFENPROFILE (siehe

Abbildung 19) eingeführt.

Diese Tabelle erhält den Präfix (TMP), weil sie auch alle Tiefenprofile enthält, die nicht ge-

scannt werden. Die Tabelle dient lediglich dazu, während des Zusammenstellens der zu

scannenden Tiefenprofile eine Übersicht zu bekommen, welche Tiefenprofile insgesamt

vorhanden sind und welche davon gescannt werden müssen.








-PROFILBLATTNAME

-HORIZONTALMASSSTAB

-VERTIKALMASSSTAB

-BEMERKUNGEN

-SCANNDATUM

-SCANNFIRMA

(DOC)TIEFENPROFILE




-ARCHIVNUMMER

(DOC)PROJEKTE

-LAENGE


(GIS)PROFILLINIEN0..*

1..*

1..*

1..*

-NAME DES ARCHIVES

-....

(DOC)ARCHIVSTANDORT0..1

0..*

-PROFILBLATTNAME

-HORIZONTALMASSTAB

-VERTIKALMASSTAB

-ERFASSUNGSDATUM

-ERFASSUNGSFIRMA

(TMP)NICHT_VERWENDETE_TIEFENPROFILE

0..*

0..*

0..*

0..*

0..*

1..*

Abbildung 19: Konzeptionelles Datenmodell für die vollständige Zuordnung von Tiefenprofilen

Es ist nicht zwingend erforderlich, vollständig alle Horizontkarten aller Berichtsakten zu scan-

nen. Jedoch sind die Informationen einiger Horizontkarten erforderlich, um z. B. Störungen zu

modellieren. Um diese gescannten und georeferenzierten Karten speichern und später nutzen

zu können, sind die in der Abbildung 20 dargestellten Tabellen erforderlich.

Diese Datenbank kann auch die gescannten Karten des „reflexionsseismischen Kartenwerkes

1:100.000“ aufnehmen.



-BLATTSCHNITTNAME

-HORIZONTNAME (REF_HORIZONTE)

-MASSSTAB

-BEMERKUNGEN

-SCANNDATUM

-SCANNFIRMA

(DOC)HORIZONTKARTEN

Gescannte

Horizontkarte




-ARCHIVNUMMER

(DOC)PROJEKTE

-GIS_BLATTSCHNITTGEOMETRIE

(GIS)BLATTSCHNITTE

-(DOC)HORIZONTKARTEN.BLATTSCHNITTNAME

-(DOC)HORIZONTKARTEN.HORIZONTNAME


-(DOC)HORIZONTKARTEN.DATEINAME/LINK (Hot-Link)

-(DOC)THORIZONTKARTEN.BEMERKUNGEN

-(DOC)HORIZONTKARTEN.MASSSTAB

(VIEW)HORIZONTKARTENPOLYGONE

0..*

0..*

1..*

1





sein.




verwendet.

+T0 = Discordanzfläche Pleistozän

+A1 = Grenzbereich Oligozän/Obereozän

+..

«enumeration»

REF_HORIZONTE

-NAME DES ARCHIVES

-....

(DOC)ARCHIVSTANDORT0..*

0..1

Abbildung 20: Konzeptionelles Datenmodell für gescannte Horizontkarten






Die Profillinien (siehe Abbildung 18) sind von gescannten Karten vektorisiert worden. Diese

Karten können dem Anwender in Form eines Image Catalogues für eine ESRI-Map zur Verfü-

gung gestellt werden. Darüber hinaus enthält das in Abbildung 21 dargestellte Datenmodell

Informationen über die einzelnen Kartenblätter.



-BLATTSCHNITTNAME

-MASSSTAB

-BEMERKUNGEN

-SCANNDATUM

-SCANNFIRMA

(DOC)PROFILLINIENKARTEN

Gescannte

Profillinienkarte




-ARCHIVNUMMER

(DOC)PROJEKTE

-GIS_BLATTSCHNITTGEOMETRIE

-MASSSTAB

(GIS)PROFILLINIENKATALOG

-(DOC)PROFILLINIENKARTEN.BLATTSCHNITTNAME


-(GIS)PROFILLINIENKATALOG.MASSSTAB

(VIEW)PROFILLINIEN_IMAGEKATALOG

0..*

0..*

0..*

0..1





sein.




verwendet.

-NAME DES ARCHIVES

-....

(DOC)ARCHIVSTANDORT

0..*

0..1

Abbildung 21: Konzeptionelles Datenmodell für gescannte Profillinienkarten

Die 3D-Modellierung wird mit speziellen Softwareprodukten ggf. in Teilbereichen (Regionen)

durchgeführt. Das Ergebnis der Modellierung steht zunächst in einem Dateiformat dieses

Softwareproduktes zur Verfügung.

Diese Daten werden in eine zentrale Datenbasis mit einem einheitlichen Datenformat einge-

speist, auf der die Auswertung des geologischen 3D-Modells Brandenburgs basiert.

Für spezielle Funktionen oder für die Fortführung der 3D-Daten wird es weiterhin erforderlich

sein, die Daten aus dieser 3D-Datenbasis wieder in das Dateiformat eines speziellen Soft-

wareproduktes zu exportieren. Es kann dabei nicht gewährleistet werden, dass nach dem

Export die gleiche Datenqualität (Inhalt, Genauigkeit…) zur Verfügung steht, wie vor dem

Import.

Aus diesem Grunde wird vorgeschlagen, die Dateien, die das Ergebnis der Modellierung

enthalten zu archivieren und für die weitere Arbeit mit speziellen Softwareprodukten zu ver-

wenden. Insbesondere gilt dies für GOCAD-Daten.

Ein Modell für eine solche Datei-Archiv-Datenbank ist in der Abbildung 22 dargestellt.







-BEZEICHNUNG

-DATEITYP (z. B. COCAD, SURPAC, ESRI_GRID...))

-REGIONNAME (z. B. Blattschnitt...)

-INHALTSTYP (z. B. Horizontflächen, Körper, Störungen

-BEMERKUNGEN

-ERSTELLUNGSDATUM

-ERSTELLUNGSFIRMA

(DOC)3DDATEIEN

-PROJEKTNAME

-ABSCHLUSSDATUM

-FIRMA

(DOC)PROJEKTE

-GIS_BEARBEITUNGSGEBIETPOLYGON

(GIS)GEBIET

-(DOC)3DDATEIEN.REGIONNAME

-(DOC)3DDATEIEN.DATEITYP

-(DOC)3DDATEIEN.INHALTSTYP

-(DOC)3DDATEIEN.BEZEICHNUNG

(VIEW)DATEIBEARBEITUNGSGEBIET

0..*

0..*

0..*

0..1





sein.




verwendet.

Dateien

Abbildung 22: Konzeptionelles Datenmodell für die Verwaltung von Modellierungsdateien.

5.3 Schichtenverzeichnis

Das aus den EE-Bohrungen zu erfassende Kurz-SVZ ist in der Datenbank GeoDaB zu spei-

chern. Hierbei sind die sogen. Kopf- oder Stammdaten (Daten des Aufschlusses, soweit nicht

bereits vorhanden), die Schichten und die BA-Kurve zu erfassen.

Das Datenmodell liegt durch die gegebene Datenbank fest und wird nicht erweitert. Die

Abbildung 23 gibt einen Überblick über die relevanten Tabellen der GeoDaB.






GEODIN_LOC_LOCREG (GeoDaB)GEODIN_LOC_LGR2STAM

1 1

LX_AUFGEB

0..*1

Stammdaten

-DEPTH

-STRAT

GEODIN_LOC_LGR2SVST

GEODIN_LOC_LGR2SVDA

1

1

0..*

1

-DEPTH

-SNDVALUE

GEODIN_LOC_LGR2SNDD

-SNDNAME

GEODIN_LOC_LGR2SNDR

0..*

1

0..*

0..1

Es gibt zwei

Sondierungen:

Azimut und

Neigung

Schichten BA-Werte

Abbildung 23: Überblicks-Datenmodell für die betroffenen Tabellen der Datenbank GeoDaB

Der für SVZ relevante Teil der Datenbank GeoDaB wird von der Software GeODin bestimmt.

Die Speicherung einer BA-Kurve ist in GeODin nicht vorgesehen. Jedoch kann die Möglich-

keit, Werte von Sondierungen zu speichern, für die BA-Werte Azimut und Neigung verwendet

werden. Dies ist in der Abbildung 23 dargestellt.

Wichtig ist, dass die ggf. noch nicht vorhandenen stratigraphischen Einheiten auf SEP3

angepasst und in die entsprechende Referenztabelle LX_GA_STRAT der GeoDaB-Datenbank

eingetragen wird. Ggf. muss das GeODin-Wörterbuch entsprechend erweitert werden inkl. der

erforderlichen Farben und Symbole.

Um auch die geophysikalischen Horizonte (T0, A1…) zu erfassen, ist ein zweites Schichten-

verzeichnis zu erstellen.

Auch die gescannten SVZ werden als Dokumente mit GeODin erfasst und in die vorhandene

GeoDaB-Datenbank gespeichert.

5.4 3D-Datenmodell

Die Daten des 3D-Modells bestehen aus den folgenden Teilen:

3D-georeferenzierte Linien der Horizonte sowie Linien der Störungen vektorisiert aus

den Tiefenprofilen,






Isolinien (Tiefenlinien) sowie Linien der Störungen und Verbreitungslinien aus den Ho-

rizontkarten der Berichte bzw. den „reflexionsseismischen Kartenwerk 1:100.000“

3D-Horizontflächen aller reflexionsseismischen Horizonte (T1, A1 etc.) für das gesamte

Territorium Brandenburgs, ausgeschnitten dort, wo der jeweilige Horizont z. B. auf

Grund von Störungszonen bzw. Salzstöcke nicht vorhanden ist,

3D-Flächen der flächenhaft modellierten Störungen,

Geologische Körper bestehend aus den Bereichen zwischen definierten Horizonten (z.

B. X1 bis M1, M1 bis Z1 etc.), Störungszonen, die als Körper modelliert sind und Salz-

stöcke.

Das 3D-Modell soll „wasserdicht“ sein, d. h. die Körper beginnen an der Erdoberfläche

(Quelle DGM), gehen bis in eine noch festzulegende Tiefe, überschneiden sich an kei-

ner Stelle und besitzen keine Lücken.

-HORIZONT

-LINIENART

-OBJEKTTYP

(GIS)3D_HORIZONT_LINIEN

+durchgezogen

+gestrichelt

+punktiert

+unsichtbar

+entlang Störung

«enumeration»

REF_LINIENARTEN

+Tiefenlinie

+Störung

+Salzstock

+Verbreitung

+Bohrung

«enumeration»

REF_OBJEKTTYP



+..

«enumeration»

REF_HORIZONTE



-PROFILBLATTNAME

-HORIZONTALMASSSTAB

-VERTIKALMASSSTAB

-BEMERKUNGEN

-SCANNDATUM

-SCANNFIRMA

(DOC)TIEFENPROFILE




-ARCHIVNUMMER

(DOC)PROJEKTE

-LAENGE


(GIS)PROFILLINIEN

1..*

1..*

1..*

1..*

0..*

1

-HORIZONT

-OBJEKTTYP

-BEZEICHNUNG

GIS(_HORIZONT_PUNKTE

0..*

1

Abbildung 24: Konzeptionelles Datenmodell der vektorisierten 3D-Linien aus den Tiefenprofilen

Die Linien sind 3D-GIS-Daten. Es sind sowohl die Horizontlinien als auch die Linien der

Störungen und Salzstockgrenzen (Linienart „entlang Störung“ entfällt dann) aus den

vektorisierten Tiefenprofilen.

Punkte können in Tiefenprofilen z. B. das Auskeilen eines Horizontes oder eine Höhe aus

einer Bohrung enthalten und in Horizontlinien z. B. Höheninformationen entlang von Verbrei-

tungsgrenzen oder einer Störungslinie.






-OBJEKTTYP

-HORIZONT

-LINIENART

-HÖHENWERT

(GIS)_LINIEN



-BLATTSCHNITTNAME

-HORIZONTNAME (REF_HORIZONTE)

-MASSSTAB

-BEMERKUNGEN

-SCANNDATUM

-SCANNFIRMA

(DOC)HORIZONTKARTEN




-ARCHIVNUMMER

(DOC)PROJEKTE



+..

«enumeration»

REF_HORIZONTE

+durchgezogen

+gestrichelt

+punktiert

+unsichtbar

+entlang Störung

«enumeration»

REF_LINIENARTEN +Tiefenlinie

+Störung

+Salzstock

+Verbreitungsgrenze

+Bohrung

+...

«enumeration»

REF_OBJEKTTYP

0..*

0..*

0..*

1

-OBJEKTTYP

-HORIZONT

-HÖHENWERT

-BEZEICHNUNG

-...

(GIS)_PUNKTE

0..*1

Abbildung 25: Konzeptionelles Datenmodell der digitalen Linien und Punkte aus den Horizont-

karten

Die nachfolgenden Abbildungen geben das konzeptionelle Datenmodell dieser 3D-Datenbank

wieder. Es ist zu beachten, dass für das Attribut „Maschen“ Datenelemente verstanden wer-

den, die in der Lage sind, eine 3D-Fläche abzubilden. Es sind z. B. ein Raster, eine

Dreiecksvermaschung oder ein Maschennetz anderer Polygone. Die „POLYEDER“ stehen für

Polyeder (z. B. den kubischen Polyedern aus dem sGRID-Format von GOCAD) und bilden in

der Gesamtheit einen Körper.

Das konkrete Format der 3D-Daten (d. h. der Maschen) richtet sich nach der Vorzugsvariante

der 3D-Datenbank aus Kapitel 3.10.

Die Sachdaten der Körper und Horizonte sind „normale“ Datenbanktabellen und können

weitere Attribute verschiedener Datentypen aufnehmen.

Die Aussagesicherheit wird durch die Zuordnung der für die Modellierung verwendeten Profil-

linien, bzw. Tiefenlinien sowie der Bohrungen (Punkte) dargestellt.






-MASCHE

(3D)HORIZONT_FLAECHEN_3D_DATEN

-HORIZONT (REF_HORIZONTE)

-BEMERKUNG

(3D)HORIZONT_SACHDATEN

-GIS_AUSSAGESICHERHEIT_LINIE

-GIS_AUSSAGESICHERHEIT_PKT

-KLASSE_AUSSAGESICHERHEIT

-BEMERKUNG

(GIS)AUSSAGESICHERHEIT_HORIZONT

+sicher = basierend auf sicherer Geophysik-Interpretation und Bohrungen

+weniger sicher

+unsicher = Dichte der Tiefenprofile und Bohrungen ist sehr gering

+sehr unsicher

«enumeration»

REF_AUSSAGESICHERHEIT

+T1 = Pleistozän


+..

«enumeration»

REF_HORIZONTE

0..*

1

10..*

Abbildung 26: Konzeptionelles Datenmodell der 3D-Horizontflächen

Störungen, Salzstöcke usw. können als Körper und als 3D-Flächen (vor allem Störungen)

gespeichert werden (siehe Abbildung 27).

-MASCHE

(3D)STOERUNGEN_FLAECHEN_3D_DATEN

-BEMERKUNG

-OBJEKTART

(3D)STOERUNGEN_SACHDATEN

0..*1




-BEMERKUNG

(GIS)AUSSAGESICHERHEIT_STOERUNG

-MASCHE

(3D)STOERUNGEN_KOERPER_3D_DATEN

0..*

1

+Tiefenlinie

+Störung

+Salzstock

+..

«enumeration»

REF_OBJEKTTYP

Abbildung 27: Konzeptionelles 3D-Datenmodell der 3D-Störungen

Körper, die aus den Horizontflächen gebildet werden (Schichtkörper) werden gemeinsam mit

den Körpern der Störungen wie in Abbildung 28 dargestellt gespeichert.

-POLYEDER

(3D)KOERPER_3D_DATEN

-BEZEICHNUNG (REF_KOERPERTYP)

-BEMERKUNG

(3D)KOERPER_SACHDATEN

0..* 1

+X1-M1

+Z1-M1

+Stoerung

+Salzstock

+...

«enumeration»

REF_KOERPERTYP




-BEMERKUNG

(GIS)AUSSAGESICHERHEIT_KOERPER

0..*

1

Abbildung 28: Konzeptionelles 3D-Datenmodell der Körper

Es gibt flächendeckend Geometrien zur Aussagesicherheit pro Horizont (z. B. zu T1, zu A1…)

für die 3D-Horizontflächen, für die 3D-Störungsflächen insgesamt und für jeden Typ eines

Körpers (d. h. für M1 bis Z1, für Störungszonen und für Salzstöcke).






6 Funktionen

Zur Vervollständigung der Leistungspakete werden in diesem Kapitel die Leistungen

zur Realisierung der Funktionen detailliert aufgelistet. Diese softwaretechnischen Leis-

tungen sind mit einem „F“ gekennzeichnet.

Die Funktionen sind erforderlich um,

die 3D-Daten im Internet zur Verfügung stellen zu können,

Daten einheitlich zu erfassen,

erfasste Daten in die Datenbanken importieren zu können,

die Datenbankbanken auch intern nutzen zu können.

6.1 Funktionsmodell und Visualisierung intern

Korrelierend mit den entstehenden Daten (siehe Kapitel 5) muss es die folgenden Anwendun-

gen geben:

GeODin für die Auswertung der erfassten und in die GeoDaB importierten EE-

Bohrungen: SVZ, Verzeichnis der Horizonte (2. SVZ), BA-Kurve (als Sondierung) und

gescannte SVZ (gespeichert als zugeordnete Dokumente)

Für GeODin sind die Signaturen und Farbcodes in Absprache mit dem LBGR zu im-

plementieren. Das GeoDin-Wörterbuch für die Stratigraphie ist mit SEP3 abzustimmen.

Dokumentdatenbank zum Wiederfinden aller gescannten Dokumente (Tiefenprofile

und Horizontkarten) sowie Original-Dateien für die Modellierungssoftware

ArcGIS-Karten (*.mxd) mit:

o Hotlinks der Profillinien zum Aufruf und zur Visualisierung der gescannten Tie-

fenprofile

o Hotlinks der EE-Bohrungen zum Aufruf und zur Visualisierung der gescannten

SVZ der EE-Bohrungen

o Imagekataloge für:

gescannte Profillinienkarten

gescannte Tiefenlinienkarten jedes Horizontes mit der Quelle „reflexi-

onsseismisches Kartenwerk 1:100.000“

GOCAD für die Auswertung und weitere Verarbeitung aller 3D-Daten (Tiefenlinien der

Horizontkarten, 3D-Horizontlinien der Tiefenprofile, Höhen-Punkte aus den Karten und

Profilen, SVZ und Verzeichnis der seismischen Horizonte der EE-Bohrungen, Störun-






gen/Salzstöcke als 3D-Körper, 3D-Flächen der Horizonte, Körper gebildet durch die

reflexionsseismischen Horizonte).

Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind folgende Entwicklungsarbeiten auszuführen:

Exportschnittstelle für GOCAD

Benutzeroberflächen für das Wiederauffinden der Dokumente und Dateien

6.2 Zentrale Softwareentwicklung für Visualisierung und Interoperabilität

6.2.1 Einleitung

Letztendlich ist es der Zweck des Aufbaus des 3D-Modells Brandenburgs, Bürger und Wirt-

schaft mit Informationen zum geologischen Untergrund zu versorgen.

In den folgenden Kapiteln werden Funktionen beschrieben, die auf der Basis der im Kapitel 5

beschriebenen Datenbank zu realisieren sind.

Hierbei werden Dienste und Anwendungen beschrieben:

Dienste müssen interoperabel sein. D. h., sie beruhen auf Standards und können von

Anwendungen, die den entsprechenden Standard verstehen, genutzt werden.

Die Anwendungen werden isoliert betrachtet. D. h., dass z. B. für das Festlegen z. B.

der Schnittspur eines zu erzeugenden Schnittes ein separater Karten-Client verwendet

wird.

Es ist Software zu entwickeln (bzw. zu beschaffen und anzupassen), zu testen und einzufüh-

ren, die die Dienste bereitstellt bzw. die Anwendungen implementiert.

Im Kapitel 3.9.2 sind eine Reihe möglicher und sinnvoller Funktionen aufgelistet. In den

folgenden Kapiteln werden jedoch nur die empfohlenen Funktionen beschrieben.

In der Anlage 5 ist ein Dokument enthalten, das auf einer intensiven Recherche beruht und die

Möglichkeiten der Nutzung von 3D-Daten beschreibt.

Prinzipiell gibt es die Möglichkeiten, das System des LBEG Niedersachsen zu übernehmen

und in Kooperation mit dem LBEG weiterzuentwickeln (dies ist nachfolgend die Variante a)

oder ein eigenes System zu entwickeln (dies ist nachfolgend die Variante b).







Ein wichtiges Instrument der Qualitätssicherung ist die Einhaltung des folgenden Vorge-

hens:

Sowohl die Einführung von freien oder marktverfügbaren Produkten (inkl. deren

Anpassung) als auch die Entwicklung neuer Software erfordert konzeptionelle

Vorarbeit. Jedes Konzept ist auf Anforderungskonformität zu prüfen.

Für die Testung der Software ist ein Testplan aufzustellen.

Es wird vorgeschlagen, die Software in jedem Fall möglichst schnell in Form eines

Prototyps bereitzustellen. Auf diese Weise können Missverständnisse über Quali-

tät und Aufgabenstellung rechtzeitig erkannt werden.

Jedes Produkt ist vollständig mit Nutzerdokumentation (Ziel: Endnutzer), Installati-

onsanleitung (Ziel: Administrator) und Systemdokumentation (Ziel: Entwickler) zu

dokumentieren. Die Qualität und Vollständigkeit der Dokumentation ist zu prüfen.

Für die Testphase wird ein bug tracing verwendet, um die Fehlermeldung sowie die

Reaktion des Entwicklers transparent zu machen.

Es wird entsprechend des Testplanes aber auch frei getestet.

6.2.2 Funktion F0 – Schaffung von Grundlagen, Datenbankprogrammierung

6.2.2.1 Leistung F0.1 – Realisieren der Dokumentdatenbank

Während die gescannten Dokumente der EE-Bohrungen unter GeODin in die Datenbank

GeoDaB importiert werden, ist für die große Zahl der anderen gescannten oder bereits ge-

scannt vorliegenden Dokumente eine separate Datenbank zu entwickeln, für die auch eine

Benutzeroberfläche zum Wiederfinden von Dokumenten zu programmieren ist.

Weiterhin ist gefordert, die Originaldaten der Modellierung als Dateidokumente zu archivieren.

F0.1.1: Realisierung eines externen Erfassungsprogrammes für die einheitliche Erfassung

der Dokumentdaten (Tiefenprofile, Horizontkarten, Originaldateien der Modellierung),

die nicht durch GeODin erfasst werden können

Tätigkeiten

Spezifikation des Programmes

Programmierung

Einführung (Installation, Tests und Dokumentation)






F0.1.2: Realisierung einer Software für den Import der Dokumentdaten inkl. der Dokumentda-

teien. Zur Anwendung gehören auch die Datenbankimplementation, die Programmie-

rung von Fehler- und Plausibilitätsprüfungen sowie die Administration von Benutzer-

rechten.

Tätigkeiten

Spezifikation des Workflows, der Schnittstellen und der erforderlichen Soft-

ware

Datenbankimplementation

Programmierung


F0.1.3: Realisierung einer Benutzeroberfläche für das Wiederauffinden und ggf. Visualisieren

der Dokumente und Dateien

Tätigkeiten

Spezifikation der Software

Programmierung; Tests und Dokumentation


6.2.2.2 Leistung F0.2 – Realisieren und Test der GeODin-Schnittstellen

F0.2.1: Test des Exportes der GeoDin-Stammdaten der EE-Bohrungen

Tätigkeiten

Test des Exportes der GeoDin-Stammdaten der EE-Bohrungen aus der

GeoDaB-Datenbank

F0.2.2: Test des Importes erfasster Daten

Tätigkeiten

Test des Importes der GeoDin-Daten SVZ, BA-Kurve und Dokumente in die

GeoDaB-Datenbank






6.2.2.3 Leistung F0.3 – Realisieren der 3D-Datenbank

Wie auch immer die 3D-Datenbank realisiert wird, sie ist zu konzipieren und zu implementie-

ren.

Im Folgenden werden zwei Varianten kalkuliert:

Variante a mit der Übernahme des Systems des LBEG Niedersachsen

Variante b mit einer neuen zu implementierenden Datenbank

Der Empfehlung des Kapitels 3.10 folgend wird Variante b realisiert.

Ausführung:

F0.3a.1: Tests, Konzipierung der Nutzung und Integration des Systems des LBEG

Tätigkeiten:

In Zusammenarbeit mit Entwicklern des LBEG ist das System beim LBGR für Test-

zwecke zu installieren. Es ist zu untersuchen, ob und mit welchem Aufwand sich die

Schnittanwendung in eine andere Umgebung einpassen lässt:

anderer Mapserver (nicht cardo)

3D-Datenbasis: ESRI Geodatabase mit Multipatches auf der Basis nicht von

PostgreSQL/PostGIS

F0.3b.1: Implementation einer neuen 3D-Datenbank

Tätigkeiten

Spezifikation

Implementation und Dokumentation

Performance- und Funktionstests auf der Basis künstlich erzeugter Daten

F0.3.2: Programmierung des Importes inkl. automatisierter Prüfung der 3D-Daten.

Für die visuelle Prüfung der Qualität der importierten Daten (vor allem die Begutach-

tung der Randabstimmung zwischen verschiedenen separat modellierten Bereichen)

sollten die vorgesehenen 3D-Viewer und/oder GOCAD verwendet werden.

Tätigkeiten

Spezifikation des Workflows, der Schnittstellen und der erforderlichen Soft-

ware

Programmierung







Ergebnis:

Voraussetzung für die Speicherung der 3D-Daten

6.2.3 Funktion F1 – 3D-Web-Portal

Es ist ein Portal für die 3D-Daten und –Funktionen zu realisieren und in das LBGR-Portal zu

integrieren.

Für die Realisierung der im Portal zu integrierenden Kartenanwendung gibt es die Möglichkeit

eigener Entwicklung und es gibt die Möglichkeit, das System des LBEG Niedersachsen zu

übernehmen.

Ausführung:

F1.0.1 Das 3D-Datenportal des LBGR ist in den Web-Auftritt des LBGR (siehe Abbildung 14)

zu integrieren.

Tätigkeiten:

Die Anwendungen Download von Daten auf Anforderung (inkl. Karten-Anwendung

zum Definieren des Bereiches), Schnittgenerierung (inkl. Karte zum Festlegen der

Schnittspur), Erzeugen eines Höhenmodells (Isolinien/GRID) und 3D-Viewer (inkl.

Karten-Anwendung zum Definieren des Bereiches) sowie die Möglichkeit PDF-Files

herunterzuladen müssen im 3D-Portal enthalten sein.

Darüber hinaus werden die bereitgestellten Dienste (WMS, WFS…) bekannt gemacht

und beschrieben. Für die Beschreibung der Daten (Download) und Dienste sollte der

Metadatenstandard ISO 19119 und ISO 15119 aus Grundlage verwendet werden.

F1.0.2a Kartenanwendung zum Festlegen der Schnittspuren sowie der Auswertegebiete für

die Anwendungen: Schnittgenerierung, Isolinien-Generierung und 3D-Viewer:

Übernahme des Systems des LBEG aus Niedersachsen

Tätigkeiten:

In das 3D-Portal wird die Kartenanwendung des NIBIS integriert (Web-GIS-

Anwendung).






F1.0.2b Kartenanwendung zum Festlegen der Schnittspuren sowie der Auswertegebiete für

die Anwendungen: Schnittgenerierung, Isolinien-Generierung und 3D-Viewer:

Eigenentwicklung

Tätigkeiten:

In das 3D-Portal wird eine Kartenanwendung integriert (Web-GIS-Anwendung), mit

deren Hilfe ein Anwender eine Schnittspur oder ein Auswertegebiet festlegen kann.

Diese Kartenanwendung ist eine Web-GIS-Anwendung mit den folgenden Funktio-

nen:

Sichtbar-/Unsichtbarschalten von Kartenlayern (konfigurierbar; ggf. auf Dienst

z. B. des Landesvermessungsamtes und auf Daten des LBGR beruhend)

Grundfunktionen wie Vergrößern, Verkleinern, volle Kartenausdehnung (ge-

samtes Land) und Verschieben

I-Tool

Schnittspur für Schnittgenerierung zeichnen (maximale Länge konfigurierbar)

Auswertegebiet für Daten-Download interaktiv festlegen (maximale Größe

konfigurierbar)

Auswertegebiet für Daten-Download interaktiv auswählen, z. B. TK25-Blatt

(Auswahlthema konfigurierbar)

Auswertegebiet (Rechteck) für 3D-View interaktiv festlegen (maximale Größe

konfigurierbar)

Auswahl von einem oder mehrerer Horizonte (für die Funktionen Isolinien-

Generierung und 3D-Viewer) für die Darstellung.

F1.0.3 Allgemeines Projektmanagement und allgemeine Qualitätssicherung

Ergebnis:

Getestetes, anforderungsgerechtes, vollständig dokumentiertes, implementiertes und

schließlich abgenommenes Softwareprodukt

6.2.4 Funktion F2 – Download

Zum Herunterladen werden vorgefertigte Daten bereitgestellt:

Tiefen-Modell aller Horizonte

Mächtigkeit der Körper






jeweils als Isolinien oder in Form von Rastern.

Beschreibende Metadaten werden gemeinsam mit den Daten angeboten, jedoch wird kein

Katalog-Dienst nach CSW-Standard angeboten. Die Metadaten der 3D-Daten Brandenburgs

und der Bohrungen sollten im Metadatenkatalog des LBGR importiert werden.

Ausführung:

F2.0.1 Metadaten-Erfassung

Tätigkeiten:

Es werden die Metadaten der herunterladbaren Daten, der bereitstehenden Dienste

sowie der Anwendungen erzeugt, kontrolliert und als XML-Datei gespeichert.

Die Erfassung erfolgt entsprechend den Standards ISO 19115 (Dateien und Anwen-

dung), ISO 19119 (Dienste) und ISO19139 (XML-Profil)

F2.0.2 Konzipierung, Realisierung und Einführung einer Download–Funktion für frei verfüg-

bare Daten

Tätigkeiten:

Auf der Basis der Metadaten (siehe oben) wird eine Web-basierte Benutzeroberflä-

che realisiert, mit welcher der Benutzer:

über die Daten informiert wird: Metadaten der 3D-Datenbank Brandenburgs

einen Bereich auswählen kann, für den er Daten beziehen möchte (dies kann

mit einer Kartenanwendung (siehe Kapitel 6.2.3) erfolgen oder an Hand der

Liste von TK25-Blättern; die Größe des Bereiches sollte beschränkt werden;

die maximale Größe soll konfigurierbar sein)

die Art der Daten auswählt: Tiefeninformation, Mächtigkeit

den Inhalt der Daten auswählen: Horizont(e)

die Form der Daten auswählt: Isolinien oder Raster

das Format der Daten auswählt: Shapefile, DXF, GML, ASCII-GRID,

GeoTIFF…

Die Daten werden aus den 3D-Daten (Quelle z. B. Flächen-Horizontdaten) erzeugt, in

ein ZIP-File gepackt und dem Anwender zum Herunterladen angeboten.

Die Metadaten der herunterzuladenden Daten werden ebenfalls generiert und ge-

meinsam mit den Daten heruntergeladen (XML-File). Die Generierung erfolgt auf Ba-

sis der Metadaten der 3D-Datenbank (Beschreibung der Quelle der Daten) sowie der

heruntergeladenen Daten: Horizont, Gebiet, Datum…






Ebenfalls wird aus den GIS-Daten, die Auskunft über die Zuverlässigkeit geben, der

Bereich geclippt und mitgeliefert.

Diese Funktion soll auch ermöglichen, eine Liste vorgefertigte Dateien anbieten zu

können, die nicht on-demand erzeugt werden sondern vorgefertigt bereitstehen.


Ergebnis:



6.2.5 Funktion F3 – Bereitstellen von PDF-Files und/oder CDs mit 3D-Funktionen

Die Funktion verlangt nicht zwingend eine Programmierung. PDFs und CDs (bzw. DVDs)

können z. B. mit ESRI-Standardsoftware (ArcScene und ArcGIS Publisher) erzeugt werden.

Allerdings muss im Portal die Möglichkeit zum Download der PDF-Files sowie für die Be-

kanntmachung (ggf. Bestellmöglichkeit) der CD vorhanden sein.

Es wird lediglich beispielhaft ein PDF erzeugt und das Erzeugen einer CD getestet.

Ausführung:

F3.0.1 Realisierung der Bereitstellung eines PDF-Files für ein Beispiel-Gebiet

F3.0.2 Test der Bereitstellung einer CD und Dokumentation des Ablaufes (Kochbuch)


Ergebnis:

Getestetes PDF zum Herunterladen, CD testhalber erstellt.






6.2.6 Funktion F4 – Schnittgenerierung

Auf der Basis der oben beschriebenen Kartenanwendung (Kapitel 6.2.3) kann der Benutzer

eine Schnittspur festlegen. Für diese Schnittspur ist ein Schnitt zu generieren und anzuzeigen.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, einen Schnitt bereitzustellen:

Erzeugen eines PDF-Dokumentes mit der Schnittdarstellung inkl. Legende (Beispiel

LBEG Niedersachsen)

Erzeugen eines Graphikfensters inkl. Legende (Beispiel advangeo 3DGDB Beak) mit

den Anforderungen:

o Info-Tool und Beschriftung für Sachdaten (Horizontbezeichnung)

o Legende darstellen

o Lokale Schichtabfolge darstellen

o Zoom und Pan-Funktionen für die Schnittgraphik

o Administrations-Funktionen um z. B. die Farben ändern zu können

Auch die Form der Festlegung der Schnittspur kann variieren:

achsenparalleler Schnitt

freier aber gerader Schnitt

beliebiger Polygonzug als Schnittspur (ggf. für eine spätere Realisierung vorzusehen)

Der Aufwand hängt vor allem davon ab, ob ein Produkt, wie das System des LBEG Nieder-

sachsen eingesetzt wird, oder ob eine andere Variante verwendet wird. Die laut Empfehlung

möglichen Varianten sind nachfolgend aufgeführt.

Ausführung:

F4.0.1 Konzeption

Tätigkeiten:

Die Funktionen und die genaue Form der Schnittgenerierung (siehe obige Varianten)

sind zu spezifizieren. Für die Übernahme der LBEG-Lösung (Variante a) ist eher eine

organisatorische denn eine technische Konzeption erforderlich.

F4.0.2a Realisierung auf der Basis der Nachnutzung des Systems (NIBIS) des LBEG aus

Niedersachsen

Tätigkeiten:

Das niedersächsische System ist als Ganzes, d. h. mit Kartenserver, Datenbank und

Anwendung zu installieren






F4.0.2b Neu-Programmierung

Tätigkeiten:

Die konzipierte Funktion ist zu implementieren. Wichtig ist, dass die Entwicklung der

Schnittkonstruktion möglichst schnell durchgeführt wird.


Ergebnis:

Getestetes, anforderungsgerechtes, vollständig dokumentiertes, implementiertes ge-

schultes und schließlich abgenommenes Softwareprodukt

6.2.7 Funktion F5 – Isoliniengenerierung

Es ist eine Funktion zum Anzeigen von on demand generierten Isolinien zu realisieren.

Es wird eine Web-basierte Benutzeroberfläche realisiert, mit welcher der Benutzer:

einen Bereich auswählen kann, für den er Daten beziehen möchte (dies kann mit einer

Kartenanwendung (siehe Kapitel 6.2.3) erfolgen oder an Hand der Liste von TK25-

Blättern; die Größe des Bereiches sollte beschränkt werden; die maximale Größe soll

konfigurierbar sein)

den Inhalt der Daten auswählen: Horizont(e)

weitere Eigenschaften festlegen kann, wie z. B. Äquidistanz und Störungszonen anzei-

gen (j/n)

Die Daten werden aus den 3D-Daten (Quelle z. B. Flächen-Horizontdaten) erzeugt und als

PDF ähnlich der Schnittanwendung (im Falle der Nutzung des LBEG-Systems; siehe Kapitel

6.2.6) ausgegeben oder als Graphik generiert. Im letzteren Fall sind Funktionen, wie Info-Tool

Zoom und Pan erforderlich.

Ausführung:

F5.0.1 Tätigkeiten:

Die Funktionen und die genaue Form der Isoliniengenerierung sind zu spezifizieren.

Diese Anwendung würde die LBEG-Lösung der Schnittgenerierung ergänzen.






F5.0.2 Realisierung und Einführung


Ergebnis:



6.2.8 Funktion F6 – 3D-Visualisierung von Ausschnitten der Geologie Brandenburgs

Hierunter wird verstanden, dass für einen festgelegten Ausschnitt Brandenburgs die Geologie

in Form der Körper oder Flächen der Horizonte und Störungen/Salzstöcke visualisiert werden.

Der Ausschnitt wird in der Kartenanwendung (siehe Kapitel 6.2.3) vom Anwender festgelegt.

Hierfür gibt es derzeit einen Prototyp im LBEG, auf dessen Basis in der Variante a der (ggf.

finanziert durch das Brandenburger Projekt) eine browserbasierte Anwendung auf der Basis

von WebGL entstehen kann.

Es wird davon ausgegangen, dass die Anwendung 3D-Standardfunktionen, wie Drehen,

Zoomen, Über- bzw. Unterfliegen besitzt und dass es für die Darstellung abhängig vom

Maßstab verschiedenen Level of Details (LOD) gibt.

Ausführung:

F6.0.1 Konzeption

Tätigkeiten:

Die Funktionen und die genaue Form der 3D-Visualisierung sind zu spezifizieren.

F6.0.2a Realisierung als browserbasierte Anwendung auf der Basis von WebGL

Tätigkeiten:

Auf Basis des bestehenden Prototyps wird möglichst mittels WebGL oder mittels

3OG bzw. OpenGL programmiert. Dies ist die mühsamere Variante. Die Basis ist die

Datenbank des Systems des LBEG Niedersachsen.






F6.0.2b Programmierung einer herunterzuladenden Client-Anwendung

Tätigkeiten:

Für die Realisierung gibt es wiederum mehrere Möglichkeiten, z. B.

ESRI: Dienst: GlobeService, Realisierung mittels ArcGIS Engine (funktioniert

offenbar derzeit noch nicht)

Standarddienst: W3DS, Realisierung ggf. mit Triturus-Framework, WebGL…

andere produktabhängige Formate


Ergebnis:



6.2.9 Funktion F7 – Bereitstellen von 3D Diensten W3DS und WFS

Diese Funktionen beinhalten die Bereitstellung von Diensten, nicht jedoch die Realisierung

von Clients, die diese Dienste nutzen können. Letzteres kann Inhalt der Programmierung

eines Client-Programmes sein (siehe Kapitel 6.2.8).

Ausführung:

F7.0.1 Bereitstellen eines W3DS Dienstes

Tätigkeiten:

Dieser Dienst soll auf Anforderung Szenen für die Geologie Brandenburgs bereitstel-

len. Der Dienst soll standardgerecht der OGC-Spezifikation entsprechen.

F7.0.2 Realisierung eines WFS

Tätigkeiten:

Dieser Dienst soll 3D-Objekte anforderungs- und standardgerecht bereitstellen.







Ergebnis:



6.2.10 Funktion F8 – Bereitstellen von 2D- Diensten WMS, WCS und WFS

Diese Funktionen beinhalten die Bereitstellung von OGC-konformen Web-Diensten für aus-

gewählte Horizonte des 3D-Modells Brandenburgs.

Es sind Isolinien (WMS und WFS) und Rasterhöhenmodelle (WCS-Dienste).

Die Funktion greift nicht auf die Original-3D-Daten zu, sondern auf GIS-Layer, die einmalig

aus den 3D-Daten generiert werden und nach einer Änderung/ Ergänzung der 3D-Daten

erneut berechnet werden.

Ausführung:

F8.0.1 Bereitstellen eines Programmes zur Berechnung der Tiefenlinien, der Mächtigkeits-

isolinien sowie der Rasterhöhenmodelle für auszuwählende Horizonte

Tätigkeiten:

Dieses Programm muss ausgeführt werden, um Isolinien bzw. Rasterdaten als

Grundlage für die Dienste zu erzeugen. Es ist ein Windowsprogramm, verfügbar le-

diglich für einen Administrator.

F8.0.2 Realisierung der Dienste

Tätigkeiten:

Die Dienste können z. B. mit einem Open Source Produkt oder mittels ArcGIS Server

bereitgestellt werden. Es ist keine Programmierung im eigentlichen Sinne, sondern

eine Konfiguration erforderlich.


Ergebnis:

Getestete und anforderungsgerechte Dienste






7 Projektablauf-Organisation und Machbarkeit

In diesem Kapitel werden die Aufgaben so zusammengefasst, dass unterschiedlich

spezialisierte Firmen möglichst parallel beauftragt werden können. Eine parallele Be-

arbeitung ist aus Zeitgründen erforderlich.

Die Koordinierung der Beauftragung, die Betreuung der verschiedenen Auftragnehmer

sowie die Absicherung einer einheitlichen Qualität der Ergebnisse müssen in einer

Hand liegen. Diese Aufgaben werden ebenfalls als eine separate Leistung gesehen.

7.1 Aufgaben und Lose

Die Leistungen der Koordinierung, der Erfassung und Modellierung sowie der Softwareent-

wicklung (K, L und F-Aufgaben siehe Kapitel 4 und 6) werden in Module so zusammengefasst,

dass ein Modul an einen Auftragnehmer vergeben werden kann. Eine weitere Teilung ist

weniger sinnvoll.

Tabelle 3: Zuordnung von Leistungen zu Arbeitspaketen

Aufgabenpakete Leistungen Voraussetzung für

A1 - Projektkoordination und QS

K - Projektkoordinierung und QS

A2 - DB-Implementation und -Programmierung F0 - DB-Programmierung

Abschluss aller anderen Leistungen

A3 - Scannen und Erfassen der EE-Bohrungen

L1.1 - Erfassung von Boh-rungen A7

A4 - Scannen und Georefe-renzieren der Tiefenprofile L1.2.1 - Vorbereitung A6

L1.2.2 - Scannen der Tiefen-profile

A5 - Daten d. Reflexionsseism. Kartenwer-kes

L1.3 - Horizontkarten 1:100.000 A7

A6 - Georeferenzieren der Horizontlinien

L1.2.4 - Vektorisieren der Profillinien A7

L2 - Georeferenzieren der Horizontlinien

A7 - 3D-Modellierung der Horizontflächen und Störun-gen/Salzstöcke

L3 - 3D-Modellierung der Horizontflächen und Störun-gen/Salzstöcke A8






Aufgabenpakete Leistungen Voraussetzung für

A8 - Harmonisieren der Teilergebnisse

L4 - Harmonisierung der modellierten Daten der einzelnen Lose A9

A9 - Modellierung der Hori-zontkörper

L5 - Modellierung der Hori-zontkörper

A10 - Web-Portal und Down-load F1 - 3D-Web-Portal A12, A13, A14

F2 - Download

A11 - PDF-Files und CD F3 - PDF-Files und CD

A12 - Schnittgenerierung F4 - Schnittgenerierung

A13 - Isoliniengenerierung F5 - Isoliniengenerierung

A14 - 3D - Visualisierung F6 - 3D - Visualisierung

A15 – 3D-Dienste W3DS und WFS

F7 - 3D-Dienste W3DS und WFS

A16 – 2D-Dienste WMS, WCS und WFS

F8 - 2D-Dienste WMS, WCS und WFS

7.1.1 A1 – Projektkoordination und QS

Diese Aufgabe wird nicht in mehrere Lose geteilt. Sie erfordert eine sehr enge Zusammen-

arbeit mit dem Auftraggeber.

Bestandteil dieser Aufgabe sind folgende Leistungspakete:

K Projektkoordination und QS

K0 Projektvorbereitung und zentrale DB-Aufgaben

K1 Koordination der Erfassung digitaler Dokumente

K2 Koordination der Modellierung

K3 Koordination der Softwareentwicklung

Bevor andere Leistungen des Projektes starten, werden für Vorbereitungsaufgaben mindes-

tens 1,5 Monate benötigt.

Der Großteil der Arbeiten dieses Arbeitspaketes wird über die gesamte Projektlaufzeit hinweg

erbracht.






Die Koordinationsleistungen K1, K2 und K3 bilden die Schnittstelle zum Archiv einerseits und

zur zentralen Datenbank andererseits. Außerdem werden parallel arbeitende Firmen koordi-

niert und sowohl die Produktqualität als auch die Termintreue überprüft.

Am Projektende benötigt dieses Arbeitspaket genügend Zeit, die letzten übergebenen Daten

und Programme zu prüfen und zu importieren sowie einen Abschlussbericht fertigzustellen.

Die Prüfungen sollten letztlich mit einer Abnahmeempfehlung abschließen.

Ein Projektteam des LBGR (Projektleiter, IT-Verantwortliche…) muss in diese Prozesse

eingebunden und ständig informiert sein.

Voraussetzung für Beauftragung mit diesem Arbeitspaket sind Erfahrungen auf den Gebieten

Projektmanagement (inkl.- Methoden und Werkzeuge)

Planung und Durchführung der Qualitätssicherung

Geologie bzw. Geophysik (Seismik)

IT und Software:

o GeODin

o Datenbanken (SQL-Server)

o GIS (ESRI)

o Internet

o 3D-Modellierung

7.1.2 A2 – Datenbankimplementation und Datenbankprogrammierung

Die Aufgabe wird nicht in mehrere Lose geteilt.

Bestandteil dieser Aufgabe ist das Leistungspaket

F0 Grundlagen (Datenbankprogrammierung)

Es ist mit einer Dauer von etwa 3 Monaten zu rechnen.

Der Abschluss dieser Arbeiten ist die Voraussetzung für den Abschluss nahezu aller weiteren

Arbeitspakete. Die Teilleistung F0.2 (GeODin-Export) muss fertiggestellt sein, bevor A3

(Erfassen der EE-Bohrungen) begonnen werden kann.






Voraussetzung für Beauftragung mit diesem Arbeitspaket sind Erfahrungen auf den Gebieten:

o OGC-Standards

o Web-Programmierung

o Web-Portale

7.1.3 A3 - Scannen und Erfassen der EE-Bohrungen

Die Aufgabe wird in 3 Lose geteilt und parallel bearbeitet.


L1.1 Erfassung von EE-Bohrungen

Es ist mit einer Dauer von etwa 4,5 Monaten zu rechnen.

Der Abschluss dieser Arbeiten ist die Voraussetzung für die 3D-Modellierung:

A7 3D-Modellierung der Horizontflächen und Störungen/Salzstöcke


Scannen (Buchscanner)

Geologie und SEP 3

Software

o GeODin

7.1.4 A4 – Scannen und Georeferenzieren der Tiefenprofile



L1.2.1 Vorbereitung

L1.2.2 Scannen der Tiefenprofile

Auf L1.2.3 Scannen der Horizontkarten wird verzichtet






Es ist mit einer Dauer von rund 4 Monaten zu rechnen.

Der Abschluss dieser Arbeiten ist die Voraussetzung für:

A6 – Vektorisieren und Georeferenzieren der Horizontlinien:

Auf der Basis von Teillieferungen können die Arbeitspakete A4 und A6 zu ei-

nem hohen Maße auch parallel laufen.


Scannen (Großformatscanner)


Software

o GIS

7.1.5 A5 – Scannen und Georeferenzieren des Reflexionsseismischen Kartenwerkes

1:100.000 sowie Korrektur der digitalen Daten



L1.3 Horizontkarten 1:100.000

Es ist mit einer Dauer von 4 Monaten zu rechnen.

Der Abschluss dieser Arbeiten ist die Voraussetzung für die 3D-Modellierung:



Scannen (Großformatscanner)


Software

o GIS






7.1.6 A6 – Georeferenzieren der Horizontlinien



L1.2.4 Vektorisieren der Profillinien

L2 Georeferenzieren der Horizontlinien

Es ist mit einer Dauer von etwa 5 Monate zu rechnen.

Die Aufgabe kann erst begonnen werden, wenn Daten aus den Arbeitspaketen „A3 – Scannen

und Georeferenzieren von Tiefenlinienkarten“ vorliegen. Durch Teillieferungen können beide

Arbeitspakete zum großen Teil parallel ablaufen.

In der Modellierungsvariante „b“, d. h. Modellierung auf der Basis der Tiefenlinien sind die hier

erfassten Daten lediglich als ergänzende Informationen zu verwenden. Deshalb gibt es keine

Abhängigkeit eines anderen Arbeitspaketes.



o GIS oder ein geeignetes 3D-Modellierungstool, wie z. B. SURPAC oder

GOCAD.

7.1.7 A7 – 3D-Modellierung der Horizontflächen und Störungen/Salzstöcke



L3 3D-Modellierung der Horizontflächen und Störungen/Salzstöcke

Es ist mit einer Dauer von rund 9 Monaten zu rechnen.






Die Aufgabe kann erst begonnen werden, wenn Daten aus der Arbeitspaketen „A3 - Scannen

und Erfassen der EE-Bohrungen“ und „A5 – Scannen und Georeferenzieren des Reflexions-

seismischen Kartenwerkes sowie Korrektur der digitalen Daten“ sowie „A6 – Georeferenzieren

der Horizontlinien vorliegen“.

Der Abschluss dieser Arbeiten ist die Voraussetzung für die Harmonisierung der Modelle:

A8 – Harmonisierung der modellierten Daten der einzelnen Lose


Software

o GIS oder ein geeignetes 3D-Modellierungstool, wie SURPAC oder GOCAD.

Geologie

7.1.8 A8 – Harmonisieren der Teilergebnisse

Die Die Aufgabe wird nicht in mehrere Lose geteilt.


L4 Harmonisierung der modellierten Daten der einzelnen Lose

Es ist mit einer Dauer von 2,5 Monaten zu rechnen.

Die Aufgabe kann erst begonnen werden, wenn Daten aus dem Arbeitspaket „A7 - 3D-

Modellierung der Horizontflächen und Störungen/Salzstöcke“ vorliegen.

Der Abschluss dieser Arbeiten ist die Voraussetzung für die Harmonisierung der Modelle:

A9 – Modellierung der Horizontkörper

Voraussetzung für Beauftragung mit diesem Arbeitspaket sind Erfahrungen und Fachkennt-

nisse auf den Gebieten:

Software


Geologie






7.1.9 A9 – Modellierung der Horizontkörper



L5 Modellierung der Horizontkörper

Es ist mit einer Dauer von 10 Monaten zu rechnen.

Die Aufgabe kann erst begonnen werden, wenn Daten aus dem Arbeitspaketen „A8 - Harmo-

nisieren der Teilergebnisse“ vorliegen.



Software


Geologische

7.1.10 A10 – Web-Portal und Download



F1 3D-Web-Portal

F2 Download

Es ist mit einer Gesamtzeit von 6 Monaten zu rechnen.

Für die Aufgabe sollten zumindest Testdaten vorliegen.

Der Abschluss dieser Arbeiten ist für die Fertigstellung der folgenden Arbeitspakete erforder-

lich

A12 - Schnittgenerierung

A14 - Isoliniengenerierung

A13 - 3D-Visualisierung








o OGC-Standards


o Web-Portale

7.1.11 A11 – PDF-Files und CD



F3 PDF-Files und CD

Es ist mit einer Gesamtzeit von 1 Monat zu rechnen.



o ESRI-Software

7.1.12 A12 – Schnittgenerierung



F4 Schnittgenerierung

Es ist mit einer Gesamtzeit von 5 Monaten zu rechnen, wenn eine Neuprogrammierung

erforderlich ist. Für die Übernahme des Systems des LBEG Niedersachsen sind lediglich

3 Monate zu veranschlagen.






Für die Aufgabe sollten zumindest Testdaten vorliegen (A7). Andererseits sind diese Funktio-

nen sinnvoll einsetzbar beim Überprüfen der Qualität der modellierten Daten (A7).



o 3D-Programmierung und -Datenmodelle

7.1.13 A13 – Isoliniengenerierung



F5 Isoliniengenerierung

Es ist mit einer Gesamtzeit von 5 Monaten zu rechnen..

Für die Aufgabe sollten zumindest Testdaten vorliegen (A7). Andererseits sind diese Funktio-

nen sinnvoll einsetzbar beim Überprüfen der Qualität der modellierten Daten (A7).




7.1.14 A14 – 3D - Visualisierung



F6 3D-Visualisierung






Es ist mit einer Gesamtzeit von 9 Monaten zu rechnen, wenn die Programmierung einer

Clientanwendung beauftragt wird. Für die Programmierung eines Browserplugins müssen

12 Monate veranschlagt werden.





7.1.15 A15 – Standarddienste 3-D, W3DS und WFS



F7 3D-Dienste W3DS und WFS

Es ist mit einer Gesamtzeit von 12 Monaten zu rechnen.



o OGC-Standards (W3DS und WFS)



7.1.16 A16 – Standarddienste 2D, WMS, WFS und WCS



F8 2D-Dienste WMS, WFS und WCS






Es ist mit einer Gesamtzeit von 2,5 Monaten zu rechnen.



o Windows-Programmierung

o OGC-Standards (W3DS und WFS)

o OGC-konforme Web-Server

o 3D -Datenmodelle

7.2 Machbare Varianten

Die Gesamtheit der im Kapitel 7.1 aufgeführten Leistungen kann (und muss) nicht im gegebe-

nen Zeit- und Kostenrahmen realisiert werden.

Stattdessen wird die folgende machbare Grundvariante vorgeschlagen.

Die Anforderungen werden für folgende Leistungspunkte reduziert:

Leistungspaket machbare Variante

K - Projektkoordination und Datenmanagement

K0 Projektvorbereitung und zentrale

Aufgaben

Reduktion durch allgemeine Reduktion der

Aufgaben

K1 Koordination der Erfassung digitaler

Dokumente

K1.1 Koordination der Erfassung der EE-

Bohrungen

wird realisiert

K1.2 Koordination der Erfassung reflexi-

onsseismischer Daten

wird realisiert

K1.2.1 Koordination des Scannens und

Vektorisierens der Tiefenprofile

Reduktion des Aufwandes, da geringerer

Zeitdruck und Reduktion der parallelen

Arbeit

K1.2.2 Koordination des reflexionsseismi- wird realisiert







schen Kartenwerkes 1:100.000

K2 Koordination der 3D-Modellierung Reduktion durch die Vereinfachung der

Aufgabe (keine Körpermodellierung)

K3 Koordination der Softwareentwick-

lung

Reduktion durch Streichen von Aufgaben

(3D-Viewer)

L Erfassung und Modellierung

L1 Erfassung digitaler Originaldoku-

mente

L1.1 Erfassung von EE-Bohrungen wird realisiert

L1.2 Erfassung von Tiefenprofilen wird realisiert

L1.2.1 Generelle Vorbereitung wird realisiert

L1.2.2 Scannen Tiefenprofile wird realisiert

L1.2.3 Scannen Horizontkarten wird nicht realisiert

L1.2.4 Vektorisieren der Profillinien wird realisiert

L1.2.5 Vektorisieren der Horizontlinien wird realisiert

(potenzielles Einsparpotenzial bietet die

Beschränkung auch 10-15 zu modellierende

Horizonte)

L1.3 Horizontkarten des „reflexionsseis-

mischen Kartenwerkes 1:100.000“

wird realisiert

L2 3D-Georeferenzieren

L2.1 Horizontlinien georeferenzieren wird realisiert


Beschränkung auch 10-15 zu modellierende

Horizonte)

L3 Modellierung

L3.1 Modellierung von Störungen… Auf der Basis der Horizontkarten (Variante

a) ist kostengünstiger

L3.2 Modellierung der Horizontflächen Auf der Basis der Tiefenlinien ist die einfa-

chere Variante

Reduktion auf etwa 15 Horizonte








Beschränkung auf weniger (10-12) zu

modellierende Horizonte)

L4 Harmonisierung der Horizontflächen wird realisiert


Beschränkung auf weniger (10-12) zu

modellierende Horizonte)

L5 Körpermodellierung wird nicht realisiert

F - zentrale Softwareentwicklung

F0 Grundlagen (Datenbankprogrammie-

rung)

F0.1 Realisierung Dokument-DB die Originaldateien aus der Modellierung

werden nicht in einer Datenbank abgespei-

chert

F0.2 Test des GeODin- Export- und

Importes

wird realisiert

F0.3 Realisierung 3D-Datenbank Aufwandsminimierung durch Übernahme

aus dem NIBIS ohne Anpassung

F1 3D-Web-Portal Aufwandsminimierung durch Übernahme

des Systems des LBEG Niedersachsen inkl.

cardo (kein Ersetzen der Kartenanwendung

durch ein anderes System)

F2 Download wird realisiert

F3 PDF-Files und CD wird nicht realisiert

F4 Schnitterzeugung Aufwandsminimierung durch Übernahme

aus dem NIBIS ohne Anpassung;

vollständige Übernahme des LBEG-

Systems macht Konzeptionen und Anpas-

sungen überflüssig

F5 Isolinienerzeugung wird realisiert

F6 3D-Visualisierung wird nicht realisiert

F7 3D-Standarddienste, W3DS und wird nicht realisiert







WFS

F8 Standard-Web-GIS-Dienste, WQFS,

WMS, WCS

wird nicht realisiert

Abhängig der verfügbaren Haushaltmittel werden weiterhin die folgenden Leistungen beauf-

tragt (Reihenfolge nach Prioritäten):

F8 2D-Dienste WMS, WCS und WFS

L5 Körper modellieren:

auf einer automatisierten Basis realisiert

F6 3D-Visualisierung:

Realisierung

Es ist noch zu entscheiden, auf welcher Basis die Realisierung erfolgt. Sinnvoll ist ei-

ne Anwendung, die auch für das LBEG Niedersachsen anwendbar ist.

L1.2.3 Scannen Horizontkarten

F0.3 Realisierung 3D-Datenbank:

Aktivitäten, um das LBEG-System stärker an ESRI Software (Globe-Services,

ArcExplorer) zu binden

F1 3D-Web-Portal:

cardo-Anwendung durch ArcGIS-Server-Kartenanwendung bzw. einen anderen Kar-

tenclient ersetzen

F4 Schnittgenerierung:

Weiterentwicklung der Anwendung des LBEG-Niedersachsen

7.3 Projektplan

Die folgende Abbildung 29 gibt einen Überblick über einen möglichen Ablauf des Gesamtpro-

jektes für die im Kapitel 7.2 vorgeschlagene machbare Variante in dem die kalkulierte Dauer,

die Losaufteilung und die Abhängigkeiten der Arbeitspakete berücksichtigt sind.






Nr. Vorgangsname Dauer

1 A1 - Projektkoordination QS 395 Tage

2

3 A2 - DB-Implementierung und -Programmierung 68 Tage

4

5 A3 - Scannen und Erfassen der EE-Bohrungen 100 Tage

6 A3 - Los 1 - Scannen und Erfassen EE-Bohrungen 100 Tage



9 A4 - Scannen und Erfassen Tiefenprofile 90 Tage

10 A4 - Los 1 - Scannen Tiefenprof ile 90 Tage




14 A5 - Datenübernahmen ref lexionsseism. Kartenw erk 90 Tage

15 A6 - Vektorisieren u. Georeferenzieren Horizontlinien 115 Tage

16 A6 - Los 1 - Vektoris. u. Georeferenz. Horizontlinien 115 Tage




20

21 A7 - 3D-Modellierung der Horizonte und Störungen 200 Tage

22 A7 - Los 1 - 3D-Modellierung Horizonte, Störungen 200 Tage




26 A8 - Harmonisierung der Lose 55 Tage

27 A9 - Modellierung von Körpern 0 Tage

28

29 A10 - Web-Portal und Dow nload 115 Tage

30 A11 - PDF und CD 0 Tage

31 A12 - Schnittgenerierung 70 Tage

32 A13 - Isoliniengenerierung 110 Tage

33 A14 - 3D-Visualisierung 0 Tage

34 A15 - 3D-Denste W3DS und WFS 0 Tage

35 A16 - 2D-Dienste WMS, WCS und WFS 0 Tage

M-1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18 M19 M20

Abbildung 29: Ablauf-Diagramm für das Gesamtprojekt



Anlagen Projekt 20100078

Status Entwurf Version: Erstelldatum: Letzte Änderung: Druckdatum: freigegeben X 1.2 07.07.2010 12.11.2010


Anlagen



Anlage 1 Projekt 20100078



Anlage 1: Glossar

Begriff Abkürzung Beschreibung

Ausstrichfläche / Ausbissfläche

Verbreitungsgrenze eines geologischen Körpers.

Digitales Gelände-modell

DGM Ein Digitales Geländemodell ist ein digitales, numerisches Modell der Geländehöhen und -formen. Synonyme: Digitales Höhenmodell (DHM), Digital Elevation Model (DEM), Digital Terrain Model (DTM

dreidimensional 3D Geometrische Dimensionsangabe, gewöhnlich werden diese drei Dimensionen als (x,y,z)-Koordinatentripel repräsentiert. Bei einer echten 3D-Modellierung werden geologische Körper (bzw. auch Verteilungen von Parametern) in ihrer Gesamtheit ausmo-delliert und echte 3D-Gebilde erzeugt. Das sind z.B. 3D-Gitter (oder Blockmodelle), welche den Sachverhalt durch die Bele-gung der 3D-Gitterzellen mit Werten eines Attributes „Raum füllend“ abbilden. Die Vereinigung aller Zellen mit gleicher Belegung stellt dann den Körper dar.

Siehe auch „zweidimensional“

Entität Eine Entität ist ein individuelles und identifizierbares Objekt (Dinge, Personen oder Begriffe) der realen oder der Vorstel-lungswelt und wird durch Eigenschaften beschrieben. Im datenbanktechnischen Bereich bezeichnet sie ein von der Wirklichkeit abstrahiertes Objekt, dessen Eigenschaften durch einen Komplex von Tabellen beschrieben werden.

Horizont Ein Horizont ist eine 3D-Fläche. Es kann die Oberfläche einer stratigraphischen Schicht oder ein Reflexionshorizont sein.

Horizontkarte Eine Karte, die an Hand von Isolinien die Struktur der 3D-Fläche beschreibt (Strukturkarte des Horizontes).

Horizontlinie Hiermit wird die Linie bezeichnet, die ein Horizont in einem Tiefenprofil repräsentiert

Kartenthema Inhaltliche Ebene einer Karte.

Legende (Kartogra-phie)

Zeichenerklärung einer Karte

Profil Siehe „Tiefenprofil“ oder „Schnitt“

Profillinie Linie in einer Karte, die ein „Tiefenprofil“ repräsentiert.

Tiefenlinie Isolinie, die die Höhenlage eines Horizontes angibt

Tiefenprofil Darstellung eines Schnittes im geologischen Körper der Erdkrus-te senkrecht unter einer „Profillinie“. In diesem Projekt enthalten die Tiefenprofile Schnittlinien der seismischen Horizonte, die „Horizontlinien“.

Unified Modeling Language

UML Graphische Beschreibungssprache für komplexe Modelle von Anwendungsbereichen, für die Software erstellt werden soll.

Schnitt Entlang einer „Schnittspur“ wird der geologische Aufbau der Erdkruste dargestellt.






Begriff Abkürzung Beschreibung

Schnittlinie, Schnitt-spur

Linie in einer Karte, die einen „Schnitt“ repräsentiert.

zweidimensional 2D Geometrische Dimensionsangabe. Ein Objekt ist zweidimensio-nal, wenn seine Geometriedaten sich lediglich auf die Ebene beziehen und z.B. mittels (x,y)-Koordinatenpaaren angegeben wird. Es existiert keine Höhenangabe, es sei denn in einem Attribut.

2,5D Der Begriff 2,5D als Dimensionsangabe hat sich eingebürgert für Höhenmodelle, in denen an jedem Punkt nur ein Höhenwert existiert. Dies trifft für Körper und für geschlossene Oberflächen von Körpern nicht zu. Aber auch Flächen, für die Überfaltungen oder Überschiebungen können, sind nicht 2,5D abbildbar.

Siehe auch „dreidimensional“.






Anlage 2: Übersicht aller EE-Bohrungen






Anlage 3: Übersicht über alle analysierten reflexionsseismischen Berichte

Anlage 3a: Bericht einer Archiv-Analyse

Anlage 3b: Archiv-Recherche zum Schlagwort Seismik im Berichtsarchiv des LBGR

Anlage 3c: Archiv-Recherche zum Schlagwort Seismik im Berichtsarchiv Geophysik

Anlage 3a: Bericht einer Archiv-Analyse






Anlage 3b: Archiv-Recherche zum Schlagwort Seismik im Berichtsarchiv des LBGR






Anlage 3c: Archiv-Recherche zum Schlagwort Seismik im Berichtsarchiv Geophysik






Anlage 4: Mögliches Vorgehen und Algorithmen beim Scannen, Georeferenzieren und Digitali-

sieren der Tiefenprofile






Anlage 5: Untersuchungen zur Machbarkeit der 3D-Visualisierung

Anlage 5a: Möglichkeiten für die Internet-Präsenz der 3D-Daten der Geologie Branden-

burg

Anlage 5b: Internet-Recherche zum weltweiten Internet-Einsatz von 3D-Software-

Produkten für geowissenschaftliche Inhalte

Anlage 5a: Möglichkeiten für die Internet-Präsenz der 3D-Daten der Geologie Brandenburg






Anlage 5b: Internet-Recherche zum weltweiten Internet-Einsatz von 3D-Software-Produkten

für geowissenschaftliche Inhalte






Anlage 6: Beschreibung der Reflexionshorizonte

Trangressions- und Diskordanzflächen im Suprasalinar

T0 Diskordanzfläche, Pleistozän

T1 Transgressionsfläche, Känozoikum (Paläozän ... ...Pleistozän)

T2 Albtransgression (Mittelalb ... Cenoman)

T3 Neokomtransgression (Hauterive ... Unteralb)

T4 Diskordanzfläche, Wealden

T5 Transgressionsfläche, Malm (Kimmeridge ... Thiton)

T6 Transgressionsfläche, Rät - Dogger

T7 Transgressionsfläche, Steinmergelkeuper

Übrige Leithorizonte

A1 Grenzbereich Oligozän (Rupel) / Obereozän

A2 Grenzbereich Ober-/ Untereozän

B1 im Turon

B2 Cenomanbasis

C Bereich Apt / Barreme

D im Hauterive

E1 Oberfläche Kimmeridgeanhydrit

E2 Oberfläche Korallenoolith

F im Dogger

L1 im Toarce

L2 im Domaro

L3 Grenzbereich Sinemur / Hettange

K1 im Rät

K2 Oberfläche Mittlerer Keuper 3 (Oberer Gipskeuper)

K3 Oberfläche Mittlerer Keuper 1 (Unterer Gipskeuper)

M1 Oberfläche Muschelkalk

M2 im Mittleren Muschelkalk

M3 Muschelkalkbasis

S1 Oberfläche der Anhydrite im Grenzbereich Mittel- / Unterrät

S2 Rötbasis

S3 im Mittleren Buntsandstein

S4 im Unteren Buntsandstein

X1 Grenzbereich Buntsandstein / Zechstein

X2 Oberfläche Hauptanhydrit (Zechstein 3)

Z1 Oberfläche Basalanhydrit (Zechstein 2)

Z2 Basis Oberer Werraanhydrit (Zechstein 1)

Z3 Basis Unterer Werraanhydrit (etwa Zechsteinbasis)






Anlage 7a: RX-Horizonte Stratigraphie

Documents

„Modellierung und web-basierte dreidimensionale ... · Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe Brandenburg Inselstr. 26 03046 Cottbus Konzeption für die Durchführung des