Borehole Research (BHR)

The BRO database contains several types of borehole research:

• Geotechnical Borehole Research

• Pedological Borehole Research

• Geological Borehole Research

Geotechnical Borehole Research (BHR-GT)

Geotechnical Borehole Research helps determine the bearing capacity of the subsurface (onshore and offshore). It may include drill-sample descriptions and laboratory analyses.

import os
import matplotlib.pyplot as plt
import brodata

download_dir = "download"
if not os.path.isdir(download_dir):
    os.makedirs(download_dir)
to_file = os.path.join(download_dir, "BHR000000353924.xml")
bhr_gt = brodata.bhr.GeotechnicalBoreholeResearch.from_bro_id(
    "BHR000000353924", to_file=to_file
)
bhr_gt

GeotechnicalBoreholeResearch(broId='BHR000000353924', x=118550.903, y=439975.134)

There are 2 descriptive borehole logs in this Geotechnical Borehole Research. Let’s look at the data from the first.

bhr_gt.descriptiveBoreholeLog[0]["layer"]

	upperBoundary	upperBoundaryDetermination	lowerBoundary	lowerBoundaryDetermination	anthropogenic	geotechnicalSoilName	tertiaryConstituent	colour	dispersedInhomogeneity	organicMatterContentClass	sandMedianClass	sizeFraction	angularity	sphericity
0	0.0	afgeleid	1.0	afgeleid	nee	sterkGrindigZand	[puin]	lichtbruin	[geen]	nietOrganisch	fijn	zand	subhoekig	bol
1	1.0	afgeleid	1.2	afgeleid	nee	sterkGrindigZand	[puin]	lichtbruin	[geen]	nietOrganisch	fijn	zand	subhoekig	bol
2	1.2	afgeleid	2.2	afgeleid	nee	klei	[puin]	standaardGrijs	[geen]	nietOrganisch	NaN	NaN	NaN	NaN
3	2.2	afgeleid	3.2	afgeleid	nee	klei	[puin]	standaardGrijs	[geen]	nietOrganisch	NaN	NaN	NaN	NaN
4	3.2	afgeleid	3.5	afgeleid	nee	klei	[puin]	donkergrijs	[geen]	nietOrganisch	NaN	NaN	NaN	NaN
5	3.5	afgeleid	4.0	afgeleid	nee	klei	[puin]	standaardGrijs	[geen]	nietOrganisch	NaN	NaN	NaN	NaN
6	4.0	afgeleid	5.0	afgeleid	nee	veen	[geen]	donkerbruin	[geen]	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN
7	5.0	afgeleid	5.2	afgeleid	nee	veen	[geen]	donkerbruin	[geen]	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN
8	5.2	afgeleid	6.2	afgeleid	nee	zwakZandigeKlei	[geen]	standaardGrijs	[geen]	zwakOrganisch	NaN	NaN	NaN	NaN
9	6.2	afgeleid	6.5	afgeleid	nee	zwakZandigeKlei	[geen]	standaardGrijs	[geen]	zwakOrganisch	NaN	NaN	NaN	NaN
10	6.5	afgeleid	7.2	afgeleid	nee	zwakZandigeKlei	[geen]	standaardGrijs	[geen]	zwakOrganisch	NaN	NaN	NaN	NaN
11	7.2	afgeleid	8.2	afgeleid	nee	zand	[geen]	standaardGrijs	[geen]	nietOrganisch	fijn	zand	subhoekig	bol
12	8.2	afgeleid	9.2	afgeleid	nee	zand	[geen]	standaardGrijs	[geen]	nietOrganisch	fijn	zand	subhoekig	bol
13	9.2	afgeleid	10.0	afgeleid	nee	zand	[geen]	standaardGrijs	[geen]	nietOrganisch	fijn	zand	subhoekig	bol

Plot the descriptive borehole logs. Some soil types are not yet supported, and mixed soil types (e.g. kleiigVeen) may not render as intended.

f, ax = plt.subplots()
xticks = []
xticklabels = []
for x, bl in enumerate(bhr_gt.descriptiveBoreholeLog):
    brodata.plot.bro_lithology(bl["layer"], x=x, z=bhr_gt.offset, ax=ax)
    xticks.append(x)
    xticklabels.append(bl["descriptionQuality"])
ax.set_xlim(-0.5, x + 0.5)
ax.set_xticks(xticks)
ax.set_xticklabels(xticklabels)
ax.set_ylabel("z (m t.o.v. NAP)");

No color defined for hoofdgrondsoort kleiigVeen
No color defined for hoofdgrondsoort siltigZand

The function brodata.plot.bro_lithology_advanced supports mixed soil types.

f, ax = plt.subplots()
xticks = []
xticklabels = []
for x, bl in enumerate(bhr_gt.descriptiveBoreholeLog):
    df = bl["layer"]
    brodata.plot.bro_lithology_advanced(df, x=x, width=0.2, z=bhr_gt.offset, ax=ax)
    xticks.append(x)
    xticklabels.append(bl["descriptionQuality"])
ax.set_xlim(-0.5, x + 0.5)
ax.set_ylim(bhr_gt.offset - bhr_gt.boredInterval['endDepth'].max(), bhr_gt.offset)
ax.set_xticks(xticks)
ax.set_xticklabels(xticklabels)
ax.set_ylabel("z (m t.o.v. NAP)");

We can also call the BRO-service to generate the figure for us. This sends a request to the BRO-webservice, and returns a graphical representation of the drilling.

brodata.bhr.bhrgt_graph(to_file, language="en")

Show the rest of the contents of the Geotechnical Borehole Research.

bhr_gt.boredInterval

	beginDepth	endDepth	boringTechnique	boredDiameter
0	0.0	10.0	mechanischPulsen	133

bhr_gt.completedInterval

	beginDepth	endDepth	permanentCasingPresent	backfillMaterial	backfillMaterialCertified
0	0.0	10.0	nee	kleiZwelklasse2	nee

bhr_gt.sampledInterval

	beginDepth	endDepth	preTreatment	samplingMethod	samplingQuality	orientatedSampled	samplerType	sampleContainerDiameter	sampleContainerLength	cuttingShoeInsideDiameter	stockingUsed	rightAngledCuttingShoe	taperAngle	cuttingShoeOutsideDiameter	lubricationFluidUsed	coreCatcherPresent	pistonPresent
0	0.0	10.0	geen	opDiepteLosroeren	klasseE	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN	NaN
1	1.2	1.6	geen	opDiepteUitsteken	klasseB	nee	steekbus	67	0.44	67	nee	nee	30	69	nee	nee	ja
2	2.2	2.6	geen	opDiepteUitsteken	klasseB	nee	steekbus	67	0.44	67	nee	nee	30	69	nee	nee	ja
3	3.2	3.6	geen	opDiepteUitsteken	klasseB	nee	steekbus	67	0.44	67	nee	nee	30	69	nee	nee	ja
4	4.2	4.6	geen	opDiepteUitsteken	klasseB	nee	steekbus	67	0.44	67	nee	nee	30	69	nee	nee	ja
5	5.2	5.6	geen	opDiepteUitsteken	klasseB	nee	steekbus	67	0.44	67	nee	nee	30	69	nee	nee	ja
6	6.2	6.6	geen	opDiepteUitsteken	klasseB	nee	steekbus	67	0.44	67	nee	nee	30	69	nee	nee	ja
7	7.2	7.6	geen	opDiepteUitsteken	klasseB	nee	steekbus	67	0.44	67	nee	nee	30	69	nee	nee	ja
8	8.2	8.6	geen	opDiepteUitsteken	klasseB	nee	steekbus	67	0.44	67	nee	nee	30	69	nee	nee	ja
9	9.2	9.6	geen	opDiepteUitsteken	klasseB	nee	steekbus	67	0.44	67	nee	nee	30	69	nee	nee	ja

bhr_gt.to_dict()
bhr_data = bhr_gt.to_dict()
bhr_data.pop("boredInterval")
bhr_data.pop("completedInterval")
bhr_data.pop("descriptiveBoreholeLog")
bhr_data.pop("sampledInterval")
bhr_data

{'boreholeCompleted': 'ja',
 'boringEndDate': Timestamp('2021-12-07 00:00:00'),
 'boringProcedure': 'SIKB2101vanafV3.3',
 'boringStartDate': Timestamp('2021-12-07 00:00:00'),
 'broId': 'BHR000000353924',
 'coordinateTransformation': 'RDNAPTRANS2018',
 'corrected': 'nee',
 'date': '2022-03-25',
 'deliveredLocation': <POINT (118550.903 439975.134)>,
 'deliveryAccountableParty': '30276831',
 'deliveryContext': 'publiekeTaak',
 'deregistered': 'nee',
 'descriptionProcedure': 'ISO14688d1v2019c2020',
 'descriptionReportDate': Timestamp('2022-01-17 00:00:00'),
 'discipline': 'geotechniek',
 'eventName': 'volledigGerapporteerd',
 'finalDepthBoring': 10.0,
 'finalDepthSampling': 10.0,
 'groundwaterLevel': 1.2,
 'horizontalPositioningDate': Timestamp('2021-10-18 00:00:00'),
 'horizontalPositioningMethod': 'RTKGPS0tot2cm',
 'id': 'BRO_0003',
 'localVerticalReferencePoint': 'maaiveld',
 'objectRegistrationTime': '2022-04-08T11:22:45+02:00',
 'offset': 1.008,
 'preparation': 'geen',
 'qualityRegime': 'IMBRO',
 'registrationCompletionTime': '2022-04-08T11:22:45+02:00',
 'registrationStatus': 'voltooid',
 'reregistered': 'nee',
 'researchReportDate': Timestamp('2022-03-25 00:00:00'),
 'rockReached': 'nee',
 'samplingProcedure': 'ISO22475d1v2019',
 'siteCharacteristicDetermined': 'ja',
 'soilUse': 'geenBodemgebruik',
 'standardizedLocation': <POINT (4.857 51.947)>,
 'stopCriterion': 'einddoel',
 'subsurfaceContaminated': 'nee',
 'surveyProcedure': 'EN1997d2v2007',
 'surveyPurpose': 'waterkering',
 'trajectoryExcavated': 'nee',
 'underReview': 'nee',
 'verticalDatum': 'NAP',
 'verticalPositioningDate': Timestamp('2021-10-18 00:00:00'),
 'verticalPositioningMethod': 'RTKGPS0tot4cm'}

Pedological Borehole Research (BHR-P)

Pedological Borehole Research is important for understanding the composition and structure of the soil. It describes the soil structure of the shallowest part of the soil and subsurface based on a borehole. This research may consist of a soil science borehole description and a borehole analysis.

bhr_p = brodata.bhr.PedologicalBoreholeResearch.from_bro_id("BHR000000175723")

df = bhr_p.boreholeSampleDescription
df

	upperBoundary	lowerBoundary	anthropogenic	numberOfLayerComponents	horizonCode	standardSoilName	soilTypeLoamBased	pedologicalSoilName	organicMatterClass	carbonateClass	ripingClass	containsGravel	containsShellMatter	organicMatterContent	clayContent	peatType
0	0.0	0.4	nee	1	Aa	sterkSiltigeKlei	nee	lichteKlei	matigHumeus	kalkloos	geheelGerijpt	nee	nee	4.0	33.0	NaN
1	0.4	1.0	nee	1	Cg	matigSiltigeKlei	nee	matigZwareKlei	zwakHumeus	kalkloos	geheelGerijpt	nee	nee	NaN	40.0	NaN
2	1.0	1.3	nee	1	Cu	mineraalarmVeen	nee	veen	NaN	kalkloos	NaN	nee	nee	60.0	NaN	bosveen
3	1.3	1.7	nee	1	Cr	mineraalarmVeen	nee	veen	NaN	kalkloos	NaN	nee	nee	60.0	NaN	bosveen

f, ax = plt.subplots()
z = bhr_p.offset
brodata.plot.bro_lithology_advanced(df, z=z, ax=ax, soil_name_column="standardSoilName")
ax.set_ylim(bhr_p.offset - bhr_p.endDepth, bhr_p.offset)
ax.set_ylabel("z (m t.o.v. NAP)");

Geological Borehole Research (BHR-G)

Geological Borehole Research almost always focus on mapping or modeling. They consist of a geological core description and a geological core analysis.

bhr_g = brodata.bhr.GeologicalBoreholeResearch.from_bro_id("BHR000000429481")

df = bhr_g.descriptiveBoreholeLog[0]['layer']
df

	upperBoundary	upperBoundaryDetermination	lowerBoundary	lowerBoundaryDetermination	anthropogenic	rooted	soilNameNEN5104	gravelContentClass	organicMatterContentClassNEN5104	carbonateContentClass	colour	sandMedianClass	sandSorting
0	0.0	waargenomen	1.2	onbekend	onbekend	onbekend	zwakSiltigZand	onbekend	onbekend	onbekend	grijs	matigFijnNEN5104	onbekend
1	1.2	onbekend	1.5	onbekend	onbekend	ja	zwakZandigeKlei	onbekend	onbekend	onbekend	donkergrijs	NaN	NaN
2	1.5	onbekend	1.9	onbekend	onbekend	onbekend	grondNietGespecificeerd	onbekend	onbekend	onbekend	onbekend	NaN	NaN
3	1.9	onbekend	2.8	onbekend	onbekend	onbekend	zwakSiltigeKlei	onbekend	onbekend	onbekend	grijsBruin	NaN	NaN
4	2.8	onbekend	3.0	onbekend	onbekend	onbekend	zwakSiltigeKlei	onbekend	onbekend	onbekend	grijs	NaN	NaN
5	3.0	onbekend	3.4	onbekend	onbekend	onbekend	grondNietGespecificeerd	onbekend	onbekend	onbekend	onbekend	NaN	NaN
6	3.4	onbekend	4.5	onbekend	onbekend	onbekend	zwakSiltigeKlei	onbekend	onbekend	onbekend	grijs	NaN	NaN
7	4.5	onbekend	4.9	onbekend	onbekend	onbekend	grondNietGespecificeerd	onbekend	onbekend	onbekend	onbekend	NaN	NaN
8	4.9	onbekend	5.5	onbekend	onbekend	onbekend	matigSiltigeKlei	onbekend	onbekend	onbekend	grijs	NaN	NaN
9	5.5	onbekend	5.9	onbekend	onbekend	onbekend	grondNietGespecificeerd	onbekend	onbekend	onbekend	onbekend	NaN	NaN
10	5.9	onbekend	6.0	voorbepaald	onbekend	onbekend	matigSiltigeKlei	onbekend	onbekend	onbekend	grijs	NaN	NaN

f, ax = plt.subplots()
z = bhr_g.offset
brodata.plot.bro_lithology_advanced(df, soil_name_column="soilNameNEN5104", ax=ax, z=z)
ax.set_ylim(z - df["lowerBoundary"].max(), z)
ax.set_ylabel("z (m t.o.v. NAP)");