Original paper

A GIS-based methodology for creating 3D geological models in sedimentary environment: application to the subcrop of Brussels

Cambier, Geoffrey M. G.; Devleeschouwer, Xavier A. J.

Abstract

In order to meet the requirements established by the European Directive (2006/118/EC) on the groundwater protection, the Geological Survey of Belgium (GSB) has started a new Geographic Information System (GIS) project called Hydrobrux. The aim is to create a thorough three-dimensional geological model of the subcrop of Brussels. The latter will be used to produce a hydrogeological model of the Brussels Formation aquifer composed of sands and covering 126 km 2 in the eastern part of the Brussels-Capital Region and subsequent deeper aquifers (Palaeocene and Upper Cretaceous). The GIS 3D model is built by superposition of interpolated surfaces, which represent the top surface of each modelled geological layers. Eleven top surfaces are generated independently and are based on the interpolation of 5169 points. This high density of information is provided by 2426 boreholes, water wells, outcrops, cone penetration tests (CPT) and other sources of stratigraphic data that were collected and structured in a relational database under Microsoft Access. The data were exported to ArcGIS for the geostatistics (2D mapping) and validation parts and subsequently to ArcScene for the construction and the visualisation of the 3D model.

Kurzfassung

Um den Anforderungen der Europäischen Richtlinie (2006/118/EC) zum Schutz des Grundwassers gerecht zu werden, hat der Geologische Dienst Belgiens (GSB) ein neues Geoinformationssystem (GIS)-Projekt namens Hydrobrux begonnen. Ziel dieses Projekts ist es, ein vollständiges dreidimensionales geologisches Modell des Brüsseler Untergrundes zu entwickeln. Letzteres wird dazu dienen, ein hydrogeologisches Modell des Aquifers der Brüsseler Formation zu schaffen, der sich aus Sand zusammensetzt und 126 km2 im östlichen Teil der Region Brüssel-Hauptstadt abdeckt. Das 3D-GIS-Modell wird durch die Überlagerung der geostatistischen Flächen geschaffen, die jeweils die oberste Schicht jeder dargestellten geologischen Schicht bilden. Diese 11 Oberflächen wurden unabhängig von der Interpolation der 5169 Höhendaten geschaffen. Die hohe Dichte an Informationen beruht auf 2426 Bohrlöchern, Brunnen, Ausbissen und Kegeldruckversuchen (CPT) sowie auf anderen Quellen stratigrafischer Daten, die in eine relationale Microsoft-Access-Datenbank eingebracht und strukturiert wurden. Für die Geostatistik (2D-Kartografie) und den Validierungsteil wurden die Daten nach ArcGIS und anschließend nach ArcScene exportiert für die Entwicklung und Visualisierung des 3D-Modells.

Keywords

3d geological modellingboreholebrusselsgisgroundwater modellingurban area