GeTiTool: Development for an open-source geoelectrical timelapse tool and workflow to analyse rain-dry periods in a karst environment - Herler, Dominik (2023)
Geoelektrische Zeitreihenanalysen sind eine zuverlässige Methode in der Wissenschaft, um nicht invasiv und mit relativ geringem Aufwand Informationen über den Untergrund und dessen Veränderung zu generieren. Doch gerade in komplexen Umgebungen mit heterogenen Untergründen wie sie oftmals in alpinen oder arktischen Untersuchungsgebieten der Fall sind, ist es oft schwer, quantitative Aussagen zur Veränderung zu treffen. Dies liegt vor allem an der Menge der Daten, die generiert werden, sowie deren Komplexität, und der Schwierigkeit, diese zu analysieren.Diese Masterarbeit stellt GeTiTool vor, ein Open-Source-Python-Framework bestehend aus mehreren Modulen zur Analyse und Darstellung komplexer geoelektrischer Timelapse-Daten. Das Modul ermöglicht es, rechenintensive Arbeitsschritte effizient und einfach durchzuführen und gleichzeitig das entsprechende Expertenwissen einfließen zu lassen. Dadurch ist es möglich, die Messungen quantitativ und räumlich differenziert auszuwerten und stellt so die Basis dar, um zukünftig auch moderne, machine learning basierte Algorithmen, etwa zur Vorhersage von Untergrundänderungen zu implementieren.GeTiTool wurde auf der Grundlage von Felddaten entwickelt, die im Gebiet des Tannebenstocks, 15 km nördlich von Graz, Österreich, in einem komplexen Karstgebiet aufgenommen wurden, wo eine umfassende Feldmesskampagne zur Erfassung komplexer geoelektrischer Timelapse-Daten durchgeführt wurde. Das GeTiTool konnte die Infiltrationseigenschaften in einem heterogenen Untergrund mit hoher Genauigkeit erfassen und komplexe Eigenschaften etwa bezüglich Vegetationsmuster und geologischen Struktur differenziert quantifizieren. Das entwickelte GeTiTool hat dadurch die Möglichkeit, in Zukunft in verschiedenen Disziplinen einen neuartigen Zugang zur Auswertung geoelektrischer Zeitreihenuntersuchungen, einen wichtigen Beitrag zu leisten. Geoelectrical timelapse methods are a reliable method to generate non-destructive information about the subsurface, which are often in used science, to study its ...