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Numerische Auswertung des Einflusses von streuenden und unsicheren Baugrundkenngrößen auf die Erstellung von Baugrundmodellen

  • Die Baugrundmodellierung mittels geostatistischer Methoden erfolgt bislang überwiegend auf der Grundlage deterministischer Eingangsgrößen. Somit bedarf es der Klärung des Einflusses von Unsicherheiten einzelner Baugrundinformationen. Die Bearbeitung unsicherer Eingangswerte ist Teil einer Anwendung GeoStat, welche zur geostatistischen Baugrundmodellierung an der Professur Grundbau derDie Baugrundmodellierung mittels geostatistischer Methoden erfolgt bislang überwiegend auf der Grundlage deterministischer Eingangsgrößen. Somit bedarf es der Klärung des Einflusses von Unsicherheiten einzelner Baugrundinformationen. Die Bearbeitung unsicherer Eingangswerte ist Teil einer Anwendung GeoStat, welche zur geostatistischen Baugrundmodellierung an der Professur Grundbau der Bauhaus-Universität Weimar entwickelt wurde. Mit Hilfe von GeoStat wurde der Einfluss unsicherer Kenngrößen, z.B. aus Messfehlern, auf das geostatistische Interpolationsverfahren Ordinary Kriging untersucht. Dazu wurden unsichere Eingangsgrößen simuliert und richtungsabhängige Variogrammanalysen durchgeführt. Im geostatistischen Interpolationsverfahren Ordinary Kriging, welches noch nicht auf die Aussagefähigkeit der Ergebnisse mit unsicheren Eingangsgrößen untersucht wurde, werden anschließend die Parameter der Variogrammfunktionen und deren Varianz verwendet. Um den Einfluss unsicherer Kenngrößen auf die räumliche Schätzung zu untersuchen, werden mehrere Größen aus einem generierten Datensatz sowie aus einer realen Baugrunderkundung herangezogen. Um eine Aussage über den Einfluss der Unsicherheit der Kenngröße auf das Krigingergebnis zu erhalten, wird ausschließlich der Kennwert der Aufschlusspunkte als streuende Eingangsgröße betrachtet, wobei die Koordinaten der Aufschlusspunkte deterministisch bleiben. Die Simulation eines streuenden Kennwertes soll unter Annahme einer Normalverteilung aller Zufallswerte der betrachteten Kenngröße realisiert werden. Die Eingangsparameter werden für numerische Auswertungen auf der Grundlage eines Zufallszahlengenerators bestimmt. Die Schwankungsbreite wird dabei durch die subjektive Wahl der Standardabweichung vordefiniert. Mit den Datensätzen der simulierten streuenden Eingangsgrößen wurden richtungsabhängige Variogrammanalysen in der Ebene durchgeführt. Dazu wurde der Variogrammansatz Exponentielles Modell betrachtet. Danach werden Simulationen mit dem Programmtool Ordinary Kriging der Software GeoStat durchgeführt. Hierzu werden bei verschiedenen Simulationen die Variogrammfunktionsparameter a und b sowie der Kennwert selbst in den unterschiedlichen Kombinationen deterministisch und streuend berechnet. Auf Grundlage der Simulationsergebnisse lassen sich unter anderem folgende Aussagen treffen. Die Krigingvarianz repräsentiert die mittlere zu erwartende Varianz des Schätzers auf der Grundlage des Krigingmodells. Sie ist aber kein exaktes Maß bezogen auf die Varianz des Schätzers. Sie wird maßgeblich durch die Variogrammfunktion bestimmt. Der Einfluss der Kenngrößenstreuung auf die Krigingvarianz ist gering. Der Krigingschätzer wird maßgeblich vom Erwartungswert der Kenngröße beeinflusst. Der Einfluss der Variogrammfunktion ist gering.show moreshow less

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Metadaten
Document Type:Master's Thesis
Author: Jörg Matthes
DOI (Cite-Link):https://doi.org/10.25643/bauhaus-universitaet.385Cite-Link
URN (Cite-Link):https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3852Cite-Link
Language:German
Date of Publication (online):2005/01/27
Year of first Publication:2004
Release Date:2005/01/27
Publishing Institution:Bauhaus-Universität Weimar
Granting Institution:Bauhaus-Universität Weimar, Fakultät Bauingenieurwesen
Institutes:Fakultät Bauingenieurwesen / Professur Grundbau
Tag:Variogramm
GND Keyword:Kriging; Geostatistik; Mehrdimensionale Interpolation; Baugrunduntersuchung
Dewey Decimal Classification:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
BKL-Classification:56 Bauwesen / 56.00 Bauwesen: Allgemeines
Licence (German):License Logo Copyright All Rights Reserved
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