Prediction of estuarine water quality using interpretable machine learning approach

河口 水质 环境科学 污染 水文学(农业) 生态系统 海洋学 地质学 生态学 生物 岩土工程
作者
Shuo Wang,Hui Peng,Shengkang Liang
出处
期刊:Journal of Hydrology [Elsevier BV]
卷期号:605: 127320-127320 被引量:98
标识
DOI:10.1016/j.jhydrol.2021.127320
摘要

Estuaries are principal sources of pollution in coastal areas. Estuarine water quality prediction models can provide early warnings to prevent major disasters in coastal ecosystems. In this study, several machine learning models—multiple linear regression, artificial neural networks, random forest, and extreme gradient boosting (XGBoost)—were developed to predict NH4+-N in the Xiaoqing River estuary, China. The results show that there is a strong nonlinear relationship between estuarine NH4+-N and NH4+-N of the upper reaches. The shapely additive explanations method was used to interpret the XGBoost model and discover the influence of the upper reaches of the river on the estuary. These explanations showed that two stations monitoring water quality in the upper reaches (Shicun and Sanchakou) had a critical impact on estuarine water quality. If NH4+-N concentration of the upper reaches is below 2 mg/L, estuarine NH4+-N would not be negatively influenced by the upper reaches. These results can support pollution warnings for improving estuarine water quality and the integrated environmental management of the river and costal area.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
木子发布了新的文献求助10
2秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
yznfly应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
herococa应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
柯一一应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
炸鱼饼完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
王延杰完成签到,获得积分10
4秒前
丹丹完成签到 ,获得积分10
5秒前
党文英发布了新的文献求助30
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
ziming313发布了新的文献求助10
6秒前
小苗儿完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
li发布了新的文献求助20
12秒前
Jasper应助gs19960828采纳,获得10
12秒前
Dou完成签到,获得积分10
13秒前
小刘完成签到,获得积分10
14秒前
流光发布了新的文献求助10
15秒前
潇洒孤风发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3956458
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3502587
关于积分的说明 11108917
捐赠科研通 3233359
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1787265
邀请新用户注册赠送积分活动 870585
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802122