Prediction of groundwater quality using efficient machine learning technique

地下水 随机森林 梯度升压 水质 人工神经网络 集合预报 预测建模 污染 计算机科学 环境科学 Boosting(机器学习) 机器学习 统计 数据挖掘 水文学(农业) 数学 工程类 岩土工程 生物 生态学
作者
Sudhakar Singha,Srinivas Pasupuleti,Soumya S. Singha,Rambabu Singh,Suresh Kumar
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier BV]
卷期号:276: 130265-130265 被引量:248
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2021.130265
摘要

To ensure safe drinking water sources in the future, it is imperative to understand the quality and pollution level of existing groundwater. The prediction of water quality with high accuracy is the key to control water pollution and the improvement of water management. In this study, a deep learning (DL) based model is proposed for predicting groundwater quality and compared with three other machine learning (ML) models, namely, random forest (RF), eXtreme gradient boosting (XGBoost), and artificial neural network (ANN). A total of 226 groundwater samples are collected from an agriculturally intensive area Arang of Raipur district, Chhattisgarh, India, and various physicochemical parameters are measured to compute entropy weight-based groundwater quality index (EWQI). Prediction performances of models are determined by introducing five error metrics. Results showed that DL model is the best prediction model with the highest accuracy in terms of R2, i.e., R2 = 0996 against the RF (R2 = 0.886), XGBoost (R2 = 0.0.927), and ANN (R2 = 0.917). The uncertainty of the DL model output is cross-verified by running the proposed algorithm with newly randomized dataset for ten times, where minor deviations in the mean value of performance metrics are observed. Moreover, input variable importance computed by prediction models highlights that DL model is the most realistic and accurate approach in the prediction of groundwater quality.
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
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
科研通AI5应助yu采纳,获得10
2秒前
有趣的银发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
土豆淀粉发布了新的文献求助10
4秒前
时尚数据线完成签到,获得积分10
4秒前
糖糖糖发布了新的文献求助10
5秒前
英俊的铭应助Mrs宋采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
小石头发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
baobaonaixi完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
标致的梦曼完成签到 ,获得积分10
8秒前
xh发布了新的文献求助10
8秒前
camera发布了新的文献求助10
8秒前
我是老大应助hydrazine采纳,获得10
9秒前
可爱的函函应助大饼采纳,获得10
9秒前
完美如花完成签到,获得积分20
11秒前
梵樱发布了新的文献求助10
11秒前
爆米花应助潇洒的盼烟采纳,获得10
11秒前
陶醉的钢笔完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
领导范儿应助Liangyu采纳,获得30
12秒前
jennie发布了新的文献求助30
13秒前
小石头完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI5应助甜蜜的觅露采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
xh完成签到,获得积分10
14秒前
sunglow11完成签到,获得积分0
14秒前
赘婿应助完美如花采纳,获得10
15秒前
liu完成签到,获得积分10
15秒前
顾矜应助难过小懒虫采纳,获得10
17秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 800
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3774229
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3319961
关于积分的说明 10197633
捐赠科研通 3034461
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1665041
邀请新用户注册赠送积分活动 796603
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757510