Return to search

Grundvattenpotential i Västerviks kommun : Geostatistiska metoder i en GIS-miljö / Groundwater resource potential for Västerviks municipality : Geostatistical methods in a GIS environment

In this study, groundwater resource potential (GRP) for Västervik municipality has been investigated using the methodology developed in the article by Earon et al. (2015). The aim was to test the reliability of the methodology for groundwater mapping, as to further add to the knowledge base of groundwater access. The GRP-methodology is a linear additive multicriteria analysis where geohydrological indicators are scored, classified into groups, then multiplied by weights calculated using Principal Component Analysis (PCA). The classification and validation were performed against specific capacity [L/(h*m)], which is a well's capacity calculated at drilling, per meter well. GRP was calculated in different sets based on 13 geohydrological variables such as altitude and Topographic Wetness Index (TWI). The results included correlation tests for Kendall's tau (0.06-0.13), Spearmans rho (0.09-0.19) with a total accuracy of 52-55%. Positive but low values ​​for Cohen´s kappa indicated that all calculations performed better than a random generator, but not by margin. Calculations of VIP (Variables importance on PLS projection), based on Partial Least Squares (PLS), identified Altitude, Earth type, Drainage density and TWI as the most influential indicators for the analysis.The conclusions of this study were, among other things, that the GRP methodology had low predictivity due to the weak relationships between the indicators and the specific capacity. The weaknesses could also be due to the fact that specific capacity has weaknesses as a validation variable for groundwater resource potential linked to uncertainties of the capacity measured at wellbore. The study shows that further development of the weighting scheme by integrating PLS would be beneficial, as PLS calculates the variance of the indicators based on the specific capacity, instead of assuming it as a PCA. / I denna studie har grundvattenresurspotential (GRP) för Västerviks kommun undersökts med hjälp av metodik från artikeln av Earon et al.(2015). Metodiken användes för att ta fram översiktligt underlag till grundvattenresursplanering på ett billigt och effektivt sätt och är därför av intresse för beslutsfattare och konsulter. Exempel för dessa användningsområden är bland annat vid grundvattenresursplanering och vid brunnsborrning. Syftet var att testa metodikens pålitlighet för grundvattenkartläggning. Endast öppen data användes i undersökningen vilket krävde små insatser jämfört med traditionell kartering. Stora möjligheter finns därmed vid användande av metodiken för grundvattenresursplanering och brunnsborrning.  Metodiken är baserad på en linjärt additiv multikriterieanalys där indikatorer såsom altitud, topografiskt fuktighetsindex (TWI) och bergarter poängsätts, klassificeras i grupper, för att sedan multipliceras med vikter beräknade med hjälp av principalkomponent analys (PCA). Klassificeringen och valideringen utfördes gentemot specifik kapacitet [L/(h*m)], vilket är en brunns kapacitet beräknad vid borrning, per meter brunnsdjup, hämtad från SGUs brunnsarkiv. Brunnarna delades slumpartat upp i 70 % kalibreringsbrunnar och 30 % valideringsbrunnar. GRP beräknades i olika varianter utifrån 13 variabler (altitud, lutning, relativ altitud, avstånd till sjöar/hav, avstånd till vattendrag, avstånd till lineament, avstånd till nodpunkter, bergarter, jordarter, dräneringstäthet, avstånd till geologiska övergångslinjer, jorddjup och TWI). Resultaten från korrelationstester för Kendalls tau var mellan 0,06-0,13 och för Spearmans rho mellan 0.09-0.19, samt en total noggrannhet på 52-55 %. Positiva men låga värden för Cohens kappa indikerade att alla beräkningar överträffade slumpen, men inte med marginal. Beräkningar av VIP (Variables importance on PLS projektion), utifrån PLS (Partial Least Squares) identifierade altitud, jordart, dräneringsdensitet och TWI som de mest inflytelserika indikatorerna för analysen.  Slutsatserna i denna studie var bland annat att GRP-metodiken hade låg prediktionsförmåga som sannolikt berodde på de svaga sambanden mellan indikatorerna och den specifika kapaciteten. De svaga sambanden kunde också bero på att specifik kapacitet har svagheter som valideringsvariabel för grundvattenresurspotential, kopplat till hur kapaciteten mätts vid brunnsborrning. Studien visar att en vidareutveckling av viktningsmetodiken genom att integrera PLS skulle vara fördelaktigt, eftersom PLS beräknar indikatorernas varians utifrån den specifika kapaciteten, istället för att anta sambandet som PCA.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-362067
Date January 2018
CreatorsAndersson Cada, Emil
PublisherUppsala universitet, Luft-, vatten och landskapslära
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageSwedish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationUPTEC W, 1401-5765 ; 18 032

Page generated in 0.0028 seconds