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Die Analytische-Elemente-Methode (AEM) ist ein exotisches Grundwassermodellierungsverfahren. Während bei numerischen Ansätzen ein Gitter benötigt wird, um eine Lösung in kleinen räumlichen Schritten zusammenzustellen, beruht die AEM nicht auf der Berechnung eines Gitters mit lokalen Lösungen. Stattdessen konstruiert diese Methode die vollständige, globale Lösung der Strömungsgleichungen durch Überlagerung von analytischen Elementen, die ihren Einfluss auf den gesamten Strömungsbereich projizieren.
Dies hat zwei Vorteile: Erstens ist die Methode dadurch sehr rechenintensiv. Zweitens erfordert die Methode keine Umschließung durch endliche Grenzen. Solche Grenzen sind eine rechnerische Notwendigkeit für numerische Modelle, kommen aber in der Realität selten vor. AEM ermöglicht es uns, regionale Strömungen ohne solche starren Grenzen zu induzieren.
Aufgrund dieser beiden Eigenschaften eignet sich AEM sehr gut für die Abschätzung von Unsicherheiten. Um dies zu erleichtern, gibt es eine Python-Toolbox, die eine grundlegende AEM-Routine implementiert und einen integrierten Markov Chain Monte Carlo (MCMC)-Algorithmus bietet. Der Entwickler Max Ramgraber hofft, dass diese Toolbox es Hydrogeologen, die mit Bayes'scher Statistik weniger vertraut sind (oder anderen Umweltwissenschaftlern, die mit hydrogeologischer Modellierung nicht vertraut sind), ermöglicht, grundlegende Unsicherheitsabschätzungen des Grundwasserflusses in ihre Arbeit einzubeziehen. Zu dieser Toolbox gibt es eine entsprechende Veröffentlichung.