Original paper

Linearanalysen auf Satelliten- und Luftbildern in verschiedenen geologischen Einheiten - Anwendbarkeit in der Hydrogeologie

[Linear Analysis of Satellite Images and Aerial Photographs in Different Geological Units - Applicability in Hydrogeology]

Dulce, Joachim-Christian; Gronemeier, Klaus

Kurzfassung

Die Ergebnisse von Linearanalysen aus LANDSAT-Szenen und Luftbildern wurden in drei Untersuchungsgebieten, im Devon der Hillesheimer Mulde, im Jura der Bitburger Mulde und im Pleistozän in Schleswig-Holstein der konventionellen tektonischen Geländeaufnahme gegenübergestellt und deren Aussagemöglichkeiten für hydrogeologische Fragen überprüft. In der Hillesheimer Mulde ließ sich mit Hilfe der Linearauswertungen das tektonische Kluftsystem des Untergrundes großräumig kartieren. Das dort hydrologisch wirksame Diagonalkluftsystem (N/S und E/W) tritt besonders im Luftbildlinearsystem hervor, während bei den Kluftmessungen nur wenige, aber klaffende Klüfte dieser Richtungen erfaßt wurden. In der Bitburger Mulde war das tektonische Kluftsystem in Satellitenbildern vollständiger zu erfassen als bei den Geländemessungen. Das hydrologisch wirksame Kluftsystem (NNE/SSW) tritt in allen Auswerteverfahren deutlich hervor. Daher kann die notwendige Geländearbeit zugunsten der großräumigen Linearauswertung verkürzt werden. Die gleichartige Richtungsverteilung der Fernerkundungs-Linearmuster unabhängig von dem regionalen eiszeitlichen Geschehen in Schleswig-Holstein spricht für dessen Entstehung durch eine Vorprägung aus dem Untergrund. Die Linearhäufungen an den Grenzen positiver und negativer magnetischer Anomalien läßt diese Lineare als Ergebnis von Schollenbewegungen auch im kristallinen Basement erscheinen. Auch die Salinarstrukturen verlaufen weitgehend in den durch das Linearsystem nachgezeichneten Richtungen. Die gute Übereinstimmung der Satellitenbild-Lineare mit einem frühpleistozänen, bis 300 m tiefen Rinnensystem bietet sich als neue Informationsquelle für eine zukünftige systematische Grundwasserprospektion in Schleswig-Holstein an.

Abstract

The results of linearanalyses on LANDSAT-images and aerial photos in three areas-Devonian of the Hillesheim syncline, Jurassic of the Bitburg syncline and the Pleistocene of Schleswig-Holstein - are compared with the tectonic measurements from conventional field observations, and their applicability for hydrogeological forecasts examined. In the Hillesheim syncline it was possible to regionally map the fractures in the bed-rock using linearanalysis. The diagonal fracture system (N/S and E/W) which influences the hydrological relationships is best observed in the aerial photo interpretation, while only a few open fractures are measured in the field. In the Bitburg syncline linear interpretation of the satellite images gave better informations about the fracture system than the field observations. The NNE/SSW fractures which controls the hydrological conditions is indicated by all methods. The actual fieldwork could then be concentrated on specific areas. Uniform linear trends observed in all regional glacial deposits in Schleswig-Holstein indicates that these trends are the result of tectonics. The linear alignments which are frequently along the boundaries of the magnetic anomalies probably owe their origin to deep seated thrust movements in the crystalline basement. Furthermore, the salinare structures trend along these directions. The good correlation between the linear patterns from satellite images and the early Pleistocene channel system, which is up to 300 m deep, offers a new method for future systematic search for groundwater resources in Schleswig-Holstein.

Keywords

LANDSATaerial photophotogeologic methodphotolineationjointgroundwaterbasement-cover interactionDevonianJurassicPleistoceneground truth Rhenish Massif (BitburgHillesheim)Rhineland PalatinateNorthwest German LowlandsSchleswig-Hol