GIS‐basierte Gefährdungskarte für Erdfälle, Beispiel Sulfatkarst von Bad Frankenhausen (Thüringen)

Für ein Untersuchungsgebiet im Umfeld der Stadt Bad Frankenhausen wurde mithilfe einer GIS‐gestützten Gefährdungsanalyse eine Gefährdungskarte für Erdfälle erstellt. Der verwendete Ansatz basiert auf einer statistisch‐heuristischen Methode, die ursprünglich für Hangrutschungen entwickelt wurde. Grundlage für die Analyse sind ein Erdfallinventar aus dem Untersuchungsgebiet sowie Faktorkarten zu den Themen Geologie, Hydrogeologie, Hydrologie, Pedologie und Geländemorphologie. Die erstellte Gefährdungskarte wurde mittels einer ROC‐Analyse validiert. Dabei konnte eine Vorhersagegüte von über 90 % erreicht werden. Anschließend wurde die Gefährdungsanalyse auf ein über die Grenzen des ursprünglichen Untersuchungsgebiets hinausgehendes Gebiet erweitert, um die Übertragbarkeit der Analyse zu testen. Dabei wurden die Gefährdungsindizes und Wichtungen der ursprünglichen Gefährdungskarte auch für das erweiterte Gebiet verwendet. Eine Validierung der erweiterten Gefährdungskarte ergab eine Vorhersagegüte von 60 %. Dies zeigt die Grenzen einer Übertragung der Analyse auf andere Gebiete, wenn Gefährdungsindizes und Wichtungen nicht angepasst werden. Die Arbeit zeigt, dass die für Hangrutschungen entwickelte Methode auch für die Gefährdungsbewertung von Erdfällen sehr gute Ergebnisse liefert. Die vorgestellte Methodik kann die Bewertung von Erdfallrisiken nicht nur im Sulfatkarst, sondern auch in karbonatischen Karstgebieten weltweit verbessern.

A hazard map for sinkholes was created for a study area in the vicinity of the town of Bad Frankenhausen using a GIS‐based hazard analysis. The approach used is based on a statistical‐heuristic method originally developed for landslides. The analysis is based on a sinkhole inventory from the study area and factor maps on the topics of geology, hydrogeology, hydrology, pedology, and terrain morphology. The hazard map created was validated using a ROC analysis. A prediction accuracy of over 90% was achieved. The hazard analysis was then extended to an area beyond the boundaries of the original study area in order to test the transferability of the analysis. The hazard indices and weightings from the original hazard map were also used for the extended area. Validation of the extended hazard map yielded a prediction accuracy of 60%. This shows the limitations of transferring the analysis to other areas if hazard indices and weightings are not adjusted. The work shows that the method developed for landslides also delivers very good results for the hazard assessment of sinkholes. The methodology presented can improve the assessment of sinkhole risks not only in sulfate karst but also in carbonate karst areas worldwide.