3.36 Usikkerhedsvurderinger

3.36.1 Generel beskrivelse

N√•r en geologisk model opstilles, anvendes en lang r√¶kke forskelligartede data, som hver har deres egen usikkerhed. Ved sammenstillingen og samtolkningen af disse data tilf√łres der udover datausikkerhederne ogs√• en tolkningsusikkerhed. En geologisk models samlede usikkerhed beskrives som en blanding af objektivt m√•lte datausikkerheder, vurderede datausikkerheder, samt af usikkerheder p√• subjektive geologiske tolkninger og antagelser. N√•r den f√¶rdige model efterf√łlgende anvendes i den videre proces, vil modellens usikkerheder bringes med videre og p√•virke usikkerheden p√• det videre arbejde. En estimering af usikkerheden p√• geologiske og hydrostratigrafiske modeller er en kompliceret opgave, som indeb√¶rer en samlet vurdering af s√•vel datausikkerhed som tolkningsusikkerhed.

3.36.2 Formål

Da den geologiske model som regel efterf√łlges af vurderinger og beregninger, som tager afs√¶t i den geologiske models ramme, er det vigtigt med en videreformidling af de usikkerheder, som er p√•h√¶ftet modellen. Det vil s√•ledes v√¶re geologens opgave at s√łge at identificere, vurdere og dokumentere de forskellige typer af usikkerheder og endelig foretage en visualisering af resultatet. I de senere √•r er der beskrevet strategier for usikkerhedsvurderinger af s√•vel data som struktur for modeller anvendt i milj√ł- og vandressourcesammenh√¶ng (se f.eks. /1/, /2/). I /3/ er der beskrevet en metode til beregning af usikkerhed p√• baggrund af datat√¶thed og geologisk heterogenitet og i /4/ er der beskrevet en metode til kvalitativ usikkerhedsvurdering af geologiske modeller.

3.36.3 Kvantitativ eller kvalitativ usikkerhedsvurdering?

Det er nogle gange muligt at foretage en kvantificering af usikkerheden p√• de enkelte datas√¶t med afs√¶t i m√•leudstyr, data/pr√łveindsamling, dataprocessering o.s.v., og en talv√¶rdi for usikkerheden kan p√•h√¶ftes det enkelte datas√¶t. En s√•dan kvantificering af usikkerheden er optimal, fordi man kan foretage maskinelle, objektive beregninger. Men det er ikke s√• simpelt, at alle datatyper kan vurderes objektivt. F.eks. vil det altid v√¶re en subjektiv vurdering, om en TEM-sondering er koblet, eller hvordan borepr√łver er beskrevet. Dette betyder, at der allerede n√•r datagrundlaget skal tolkes, er introduceret tolkningsusikkerheder.

N√•r modellen opstilles med tolkede lag og laggr√¶nser, introduceres en endnu h√łjere grad af subjektivitet. Denne subjektivitet kan ofte v√¶re s√• stor, at betydningen af usikkerheden p√• den samlede model langt overskygger betydningen af usikkerheden p√• de grundl√¶ggende datas√¶t /4/. Det betyder, at man ikke blot kan kvantificere usikkerheden p√• en model ved at sammenstykke de enkelte m√•lte/beregnede datausikkerheder, da den subjektive andel er dominerende. Kompleksiteten kommer ogs√• til udtryk, hvis det under den geologiske tolkning viser sig, at de forskellige data underst√łtter hinanden. I s√•danne tilf√¶lde kan den samlede modelusikkerhed blive mindre end den samlede datausikkerhed alene /4/.

Geologens subjektive tolkninger af data er s√•ledes afg√łrende for, hvordan laggr√¶nserne optegnes. En kvantitativ usikkerhedsvurdering af den geologiske model som helhed kan ikke udf√łres, og derfor synes en blanding af kvantitative og kvalitative vurderinger at v√¶re den bedste m√•de at videreformidle den geologiske models usikkerheder.

3.36.4 Dokumentation og visualisering af usikkerheder på den geologiske model

En v√¶sentlig del af dokumentationen af geologiske modeller (se kap. 3.35 ‚ÄĚDokumentation‚ÄĚ) er dokumentationen af tolkningsusikkerheden. I bund og grund er det usikkerhederne, der er bestemmende for validiteten og brugbarheden af modellen. Usikkerheden indg√•r derfor som en central del af beskrivelserne i dokumentationen, men et overblik over usikkerhederne kan ogs√• gives ved hj√¶lp af visualisering p√• kort.

Usikkerhederne på den geologiske model kan visualiseres ved at kombinere forskellige temaer:

Datatæthed

Den geografiske t√¶thed af data har en indflydelse p√• usikkerheden af den geologiske model, og vil derfor ogs√• v√¶re god at illustrere p√• oversigtskort. Det er dog vigtigt at huske p√•, at der ikke er en direkte sammenh√¶ng mellem datafordeling og modelusikkerhed, da geologien kan veksle mellem komplicerede og ukomplicerede forhold, og da data indenfor modelomr√•det ikke n√łdvendigvis afspejler geologien lige godt.

Usikkerhed på de enkelte datasæt

De enkelte datas√¶t har ofte b√•de en kvantificerbar usikkerhed og en kvalitativ usikkerhed. F√łrstn√¶vnte usikkerhed hidr√łrer fra m√•linger og beregninger, og kan eksempelvis visualiseres p√• fladekort. Den kvalitative usikkerhed hidr√łrer fra tolkninger og antagelser i forbindelse med fremstillingen af datas√¶ttet, og denne usikkerhed er vanskelig at visualisere. Det kan anbefales at samle usikkerhederne for de enkelte datas√¶t i √©n vurdering, hvor der evt. p√•h√¶ftes en usikkerhedsvurdering p√• de enkelte data i form af en rating, som eksempelvis kan vises med en farveskala p√• fladekort. Denne rating b√łr skr√¶ddersys til det aktuelle modelomr√•de. For boringers vedkommende kan parametre som for eksempel boringens alder, dybde, boremetode, detaljeringsgrad af pr√łvebeskrivelser, antal pr√łver, borehulslog/ikke borehulslog og tilstedev√¶relse af bestemte lithologiske enheder indg√• i ratingen. Usikkerheder p√• forskellige datatyper er beskrevet i Kap. 3.

Figur 53

Figur 53: Kvalitativ usikkerhedsvurdering langs profil i en rumlig geologisk model. √ėverst p√• profilet er den kvalitative usikkerhedsvurdering for den samlede geologiske tolkning indtegnet som en bj√¶lke med 3 farvetoner. Eksemplet er fra /5/.

Usikkerhed på de geologiske tolkninger

I /4/ beskrives en simpel metode til kvalitativ usikkerhedsvurdering af rumlige geologiske og hydrostratigrafiske modeller. Den tager udgangspunkt i en vurdering af usikkerhederne p√• den f√¶rdige geologiske tolkning langs profilerne i den geologiske model. Metoden samler alle usikkerheder under √©t og holder vurderingerne s√• simple som muligt. Kernen i metoden er en erkendelse af, at det subjektive aspekt i de geologiske tolkninger kan overskygge usikkerhederne ved de enkelte datas√¶t. Metoden anvendes p√• profilbaserede geologiske modeller, hvor geologen foretager en kvalitativ usikkerhedsvurdering lang de enkelte profiler. Dette resulterer i visualiseringer af usikkerheden langs profilerne (Figur 53) s√•vel som i fladen (Figur 54). Usikkerhedsvurderingerne kan udf√łres for den samlede tolkning eller for enkelte lag, lagflader eller udvalgte dele af lagserien alt efter fokus.

Figur 54

Figur 54: Kvalitativ usikkerhedsvurdering af en regional hydrostratigrafisk model for Roskilde Amt. Usikkerhedsintervallerne p√• ovenst√•ende figur er: gr√łn = lille usikkerhed, bl√• = mellem usikkerhed, r√łd = stor usikkerhed). Eksemplet er fra /6/.

Det skal understreges, at usikkerhedsvurderingerne knyttes til den konkrete geologiske model. Usikkerhedsvurderinger for forskellige geologiske modeller kan derfor ikke umiddelbart sammenlignes, selv om vurderingerne er udf√łrt efter de samme retningslinier. En metode, der vil kunne bruges for alle modeller, vil kr√¶ve en udvikling af et relativt stramt koncept med en pr√¶cis vejledning for gennemf√łrelsen. En s√•dan metode er ikke udviklet p√• nuv√¶rende tidspunkt.

3.36.5 Referenceliste

/1/ Refsgaard, J. C., Sluijs, J. P. van der, Brown, J. & Keur, P. van der, 2006: A framework for dealing with uncertainty due to model structure error. Advances in Water Resources, Volume 29, Issue 11, November 2006, pp. 1586-159.

/2/ Nilsson, B., H√łjbjerg, A. L., Refsgaard, J. C. & Troldborg, L., 2006: Uncertainty in geological and hydrological data. Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss. pp. 3, 2675-2706.

/3/ Terkelsen, M. Pratt, A. & Fog, C., 2003: Model til beregning af usikkerhed p√• digitale tredimensionelle geologiske modeller ud fra geologisk heterogenitet og datat√¶thed. ATV Vinterm√łde, marts 2003, pp. 471-480.

/4/ Sandersen, P. B. E., 2008: Uncertainty assessment of geological models ‚Äď a qualitative approach. In: Refsgaard, J. C. et al. (eds.) 2008: Calibration and Reliability in Groundwater Modelling: Credibility of Modelling. Proceedings og ModelCARE 2007 Conference. IAHS Publ. 320, 2008, pp. 345-349.

/5/ Watertech 2006: Geologisk model for Sk√łrping-omr√•det. Udarbejdet for Nordjyllands Amt, juni 2006.

/6/ Watertech 2006: Opstilling af regional hydrostratigrafisk model for Roskilde Amt. Delrapport 2: Opstilling af hydrostratigrafisk model. Udarbejdet for Roskilde Amt, december 2006.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *