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Similarity-based approaches in hydrogeology: proposal of a new concept for data-scarce groundwater resource characterization and prediction
Hydrogeology Journal ( IF 2.4 ) Pub Date : 2021-05-28 , DOI: 10.1007/s10040-021-02358-4
Roland Barthel , Ezra Haaf , Markus Giese , Michelle Nygren , Benedikt Heudorfer , Kerstin Stahl

A new concept is proposed for describing, analysing and predicting the dynamic behaviour of groundwater resources based on classification and similarity. The concept makes use of the ideas put forward by the “PUB” (predictions in ungauged basins) initiative in surface-water hydrology. One of the approaches developed in PUB uses the principle that similar catchments, exposed to similar weather conditions, will generate a similar discharge response at the catchment outlet. This way, models developed for well-observed catchments can be used to make predictions for ungauged catchments with similar properties (topography, land use, etc.). The concept proposed here applies the same idea to groundwater systems, with the goal to make predictions of the dynamic behaviour of groundwater in poorly observed systems using similarities to well-observed and understood systems. This paper gives an overview of the main ideas, the methodological background, the progress so far, and the challenges that the authors regard as most crucial for further development. One of the main goals of this article is thus to raise interest for this new concept within the groundwater community. There are a multitude of highly interesting aspects to investigate, and a community effort, as with PUB, is required. A second goal is to foster and exchange ideas between the groundwater and surface water research communities who, while often working on similar problems, have often missed the opportunity to learn from each other.



中文翻译:

水文地质学中基于相似性的方法:提出数据稀缺地下水资源表征和预测的新概念

提出了一种基于分类和相似性描述、分析和预测地下水资源动态行为的新概念。该概念利用了地表水水文学中“PUB”(未测量盆地预测)倡议提出的想法。PUB 开发的方法之一使用的原理是,暴露于相似天气条件的相似集水区将在集水区出口产生相似的排放响应。这样,为观测良好的集水区开发的模型可用于对具有相似特性(地形、土地利用等)的未测量集水区进行预测。这里提出的概念将相同的想法应用于地下水系统,目的是利用与良好观察和了解的系统的相似性来预测未观察到的系统中地下水的动态行为。本文概述了主要思想、方法论背景、迄今为止的进展以及作者认为对进一步发展最关键的挑战。因此,本文的主要目标之一是引起地下水界对这一新概念的兴趣。有许多非常有趣的方面需要调查,并且需要社区的努力,就像 PUB 一样。第二个目标是促进地下水和地表水研究团体之间的思想交流,这些团体虽然经常致力于解决类似的问题,但往往错过了相互学习的机会。方法背景、迄今为止的进展以及作者认为对进一步发展最关键的挑战。因此,本文的主要目标之一是引起地下水界对这一新概念的兴趣。有许多非常有趣的方面需要调查,并且需要社区的努力,就像 PUB 一样。第二个目标是促进地下水和地表水研究团体之间的思想交流,这些团体虽然经常致力于解决类似的问题,但往往错过了相互学习的机会。方法背景、迄今为止的进展以及作者认为对进一步发展最关键的挑战。因此,本文的主要目标之一是引起地下水界对这一新概念的兴趣。有许多非常有趣的方面需要调查,并且需要社区的努力,就像 PUB 一样。第二个目标是促进地下水和地表水研究团体之间的思想交流,这些团体虽然经常致力于解决类似的问题,但往往错过了相互学习的机会。有许多非常有趣的方面需要调查,并且需要社区的努力,就像 PUB 一样。第二个目标是促进地下水和地表水研究团体之间的思想交流,这些团体虽然经常致力于解决类似的问题,但往往错过了相互学习的机会。有许多非常有趣的方面需要调查,并且需要社区的努力,就像 PUB 一样。第二个目标是促进地下水和地表水研究团体之间的思想交流,这些团体虽然经常致力于解决类似的问题,但往往错过了相互学习的机会。

更新日期:2021-07-22
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