title: Γεωστατιστική ανάλυση της στάθμης και της ποιότητας των υπογείων υδάτων στον ελλαδικό χώρο χρησιμοποιώντας μετρήσεις του εθνικού δικτύου παρακολούθησης υδάτων

title: Geostatistical Analysis of the level and quality of groundwaters in Greece using data from the National Monitoring Water Network
Creators: name: Βασιλακης Σταυρος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2024

description: Το γλυκό νερό είναι πολύ σημαντικό για τον άνθρωπο και κυρίως στην καθημερινότητα του για τις ανάγκες του. Βέβαια, είναι αγαθό το οποίο δεν είναι άφθονο όποτε είναι επιτακτική ανάγκη η σωστή διαχείριση και η ορθολογική χρήση του. Ένα μεγάλο ποσοστό του γλυκού νερού βρίσκεται υπόγεια και γι’ αυτό πρέπει να υπάρξει σωστή εκμετάλλευση του για τωρινή αλλά κυρίως μελλοντική χρήση. Με γνώμονα αυτό η παρούσα διπλωματική εργασία αποσκοπεί στην γεωστατιστική ανάλυση της στάθμης και της ποιότητας των υπόγειων υδάτων ώστε να ελεγχθεί η επάρκεια και η ποιότητα τους. Για να πραγματοποιηθεί αυτό, πάρθηκε δείγμα από 1359 γεωτρήσεις οι οποίες αποτέλεσαν υδροσημεία συλλογής δεδομένων, σε διάφορα σημεία της Ελλάδας. Η γεωστατιστική είναι πολύ σημαντικό εργαλείο στη συγκεκριμένη εργασία διότι με τη βοήθεια γνωστών δεδομένων, μπορεί να εκτιμήσει μερικά αποτελέσματα σε ένα μέρος που μελετάται, που ήταν άγνωστα μέχρι πρότινος. Η πιο γνωστή γεωστατική μέθοδος είναι η χωρική εκτίμηση Kriging, που ουσιαστικά αποτελείται από το κανονικό Kriging και τη χωρική εκτίμηση Cokriging.  
Με βάση τα δεδομένα των μετρήσεων, τη βοήθεια του προγράμματος ArcGIS αλλά και την χωρική εκτίμηση Kriging εκτιμήθηκαν η μέση στάθμη του νερού καθώς και η μέτρηση της συγκέντρωσης των νιτρικών, σε όποια σημεία χρειάστηκε. Επίσης, με τη χωρική εκτίμηση Kriging πραγματοποιήθηκε η διαδικασία δοκιμάζοντας τέσσερα μοντέλα (spherical, gaussian, exponential και K-Bessel). Έγινε έλεγχος στο ποσοστό των σφαλμάτων που είχαν, ώστε να χρησιμοποιηθεί το κατάλληλο, δηλαδή αυτό που είχε το μικρότερο ποσοστό. Στη συνέχεια με βάση το μοντέλο που επιλέχθηκε στην κάθε περίπτωση, κατασκευάστηκαν τα δυο ημιβαριογράμματα  και έπειτα δημιουργήθηκαν οι χάρτες της εκτίμησης της μέσης στάθμης και της μέσης συγκέντρωσης των νιτρικών και οι χάρτες αβεβαιότητας τους. Με γνώμονα τον χάρτη της μέσης στάθμης, ξεχώρισαν κάποιες περιοχές όπου οι υπόγειοι υδροφορείς τους ενδέχεται να μην είναι επαρκείς σε ποσότητα νερού, έχοντας δηλαδή μέση στάθμη κάτω από 25-35 m. Παρακάτω θα αναλυθεί ότι το μεγαλύτερο πρόβλημα παρουσιάζεται στους υδροφορείς που βρίσκονται στην Αττική, στον κάμπο της Θεσσαλίας, στην βορειοανατολική Πελοπόννησο και στην ανατολική Κρήτη.
Στο τελικό σκέλος της εργασίας παρουσιάστηκαν τα αποτελέσματα που προέκυψαν και η αποτίμηση αυτών. Επιπροσθέτως, παρατέθηκαν κάποιοι παράγοντες αντιμετώπισης του προβλήματος  που θα μπορούσαν να επηρεάσουν θετικά τους υπόγειους υδροφορείς στην Ελλάδα.

description: Fresh water is very important for people and especially in their daily routine for their needs. Of course, it is a commodity that is not available in abundance, when its proper management and rational use are essential A large part of freshwater is found underground and must therefore be properly exploited for current, but above all for future use. Against this background, this thesis aims at the geostatistical analysis of the groundwater table and groundwater quality in order to verify their adequacy and quality. To accomplish this, a sample was taken from 1359 boreholes, which were data collection water points, in different parts of Greece. Geostatistics is a very important tool in this work because with the help of known data, it can estimate some results in a place being studied, which were unknown until recently. The most well-known geostationary method is spatial Kriging estimation, which essentially consists of regular Kriging and Spatial Cokriging estimation.
          Based on the measurement data, the help of the ArcGIS program and the spatial Kriging estimation, the average water level was estimated as well as the measurement of nitrate concentration, at any points needed. Also, with the spatial estimation Kriging, the process was carried out by testing four models (spherical, gaussian, exponential and K-Bessel). The percentage of errors they had was checked to use the appropriate one, the one with the lowest percentage. Then, based on the model chosen in each case, the two hemibars were constructed and then the maps of the estimation of the average level and average concentration of nitrates and their uncertainty maps were created. Based on the map of the average level, some areas were identified where their underground aquifers may not be sufficient in quantity of water, with an average level below 25-35 m. Below it will be analyzed that the biggest problem occurs in aquifers located in Attica, the plain of Thessaly, the northeastern Peloponnese and eastern Crete.
          In the final part of the work, the results obtained, and their evaluation were presented. In addition, some factors addressing the problem that could positively affect underground aquifers in Greece were listed.