An Ensemble Learning Approach for Estimating High Spatiotemporal Resolution of Ground-Level Ozone in the Contiguous United States

梯度升压 随机森林 Boosting(机器学习) 人工神经网络 环境科学 比例(比率) 网格 气象学 统计 地理 计算机科学 数学 机器学习 地图学 大地测量学
作者
Weeberb J. Réquia,Qian Di,Rachel Silvern,James T. Kelly,Petros Koutrakis,Loretta J. Mickley,Melissa P. Sulprizio,Heresh Amini,Liuhua Shi,Joel Schwartz
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:54 (18): 11037-11047 被引量:144
标识
DOI:10.1021/acs.est.0c01791
摘要

In this paper, we integrated multiple types of predictor variables and three types of machine learners (neural network, random forest, and gradient boosting) into a geographically weighted ensemble model to estimate the daily maximum 8 h O3 with high resolution over both space (at 1 km × 1 km grid cells covering the contiguous United States) and time (daily estimates between 2000 and 2016). We further quantify monthly model uncertainty for our 1 km × 1 km gridded domain. The results demonstrate high overall model performance with an average cross-validated R2 (coefficient of determination) against observations of 0.90 and 0.86 for annual averages. Overall, the model performance of the three machine learning algorithms was quite similar. The overall model performance from the ensemble model outperformed those from any single algorithm. The East North Central region of the United States had the highest R2, 0.93, and performance was weakest for the western mountainous regions (R2 of 0.86) and New England (R2 of 0.87). For the cross validation by season, our model had the best performance during summer with an R2 of 0.88. This study can be useful for the environmental health community to more accurately estimate the health impacts of O3 over space and time, especially in health studies at an intra-urban scale.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
4秒前
5秒前
细心慕凝完成签到 ,获得积分10
5秒前
ZihuiCCCC发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
LAN发布了新的文献求助30
7秒前
笑笑发布了新的文献求助30
7秒前
wjx发布了新的文献求助10
8秒前
PhH完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
小懒猫发布了新的文献求助10
9秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
Aki发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI2S应助Elian采纳,获得10
11秒前
11秒前
14秒前
14秒前
李健应助cosmtraveller采纳,获得10
14秒前
14秒前
yy发布了新的文献求助10
15秒前
斯文败类应助追风少年采纳,获得10
15秒前
16秒前
biye应助坚强的二二采纳,获得10
16秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得20
18秒前
张莹发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
DXSW0415发布了新的文献求助10
19秒前
酷波er应助小媛采纳,获得10
20秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3124565
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2774891
关于积分的说明 7724521
捐赠科研通 2430358
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1291087
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 622052
版权声明 600297