Neue geostatistische Techniken: Lösungsansätze für nicht-Gaußsche bedingte Simulationen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. András Bárdossy
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403207337

Umweltvariablen sind in Raum und/oder Zeit häufig hochvariabel. Ihre Charakterisierung erfordert geostatistische Methoden. Die meisten der aktuellen Methoden basieren explizit oder implizit auf einer multi-Gaußschen Annahme. Die unterliegenden deterministischen Prozesse führen allerdings oft zu nicht normalverteilten Strukturen. Die erfahrungsgemäß begrenzte Anzahl von direkten Beobachtungen wird immer häufiger mit indirekten Messungen mithilfe der Fernerkundung oder mit geophysikalischen Daten ergänzt. Die indirekten Daten stehen üblicherweise in nicht-linearer Abhängigkeit zu der Zielvariablen und entsprechen Raum-Zeit-Integralen. Die Aufbereitung der oft großen Menge von Daten in einem geostatistischen Rahmen erfordert die Nutzung adäquater Modelle und entsprechenden numerischen Techniken. Das Ziel dieser Untersuchung ist es, neue geostatistische bedingte Simulationsmethoden zu entwickeln, die mit Daten aus unterschiedlichen Quellen funktionieren und die auch nicht normalverteilte Abhängigkeiten darstellen. Die Rangstatistik und Copula-basierte Methoden bilden die Grundlage der vorgeschlagenen Techniken. Probleme der rangbasierten Methoden mit der Repräsentativität der Beobachtungen und die numerisch effiziente Simulation von Bedingungsfeldern sind die Schwerpunkte der von uns vorgeschlagenen Forschung. Die Methoden werden gemeinsam mit Wissenschaftlern der University of Queensland (Australien) entwickelt. Beispielanwendung in den Gebieten der Oberflächenhydrologie und der Geophysik werden erkundet. Die beantragten Mittel dienen nur der Deckung der Reisekosten der Projektpartner.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen