Utilizando un modelo de máquina de gradiente de refuerzo ligero-explicaciones aditivas de Shapley para evaluar la correlación entre los patrones espaciales del paisaje urbano de espacios azules y verdes y la captura de carbono
Autores: Wu, Yuting; Luo, Mengya; Ding, Shaogang; Han, Qiyao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Utilizando un modelo de máquina de gradiente de refuerzo ligero-explicaciones aditivas de Shapley para evaluar la correlación entre los patrones espaciales del paisaje urbano de espacios azules y verdes y la captura de carbono
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Ecosistemas globales
Emisiones de carbono
áreas urbanas
Secuestro de carbono
Aprendizaje automático
UBGSs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los ecosistemas globales enfrentan desafíos planteados por el calentamiento y las emisiones excesivas de carbono. Las áreas urbanas contribuyen significativamente a las emisiones de carbono, lo que resalta la urgente necesidad de mejorar su capacidad para secuestrar carbono. Si bien estudios anteriores han examinado principalmente los beneficios de secuestro de carbono de espacios verdes o azules individuales, el impacto combinado de los espacios urbanos azul-verde (UBGS) en el secuestro de carbono sigue siendo poco explorado. Mientras tanto, el auge del aprendizaje automático ofrece nuevas posibilidades para evaluar esta relación no lineal. Realizamos un estudio en el área urbana de Yangzhou, recopilando datos de teledetección de Landsat y datos de productividad primaria neta (NPP) en intervalos de cinco años desde 2001 hasta 2021. Aplicamos el modelo LightGBM-SHAP para analizar sistemáticamente la correlación entre los UBGS y el NPP, extrayendo métricas clave del paisaje. Los resultados indicaron que las métricas del paisaje tenían impactos variables en el NPP. A nivel de parches y tipos, el Porcentaje de Paisaje estaba significativamente correlacionado positivamente con el NPP en el espacio verde, mientras que el índice de contigüidad y el índice de dimensión fractal favorecían el secuestro de carbono bajo ciertas condiciones. La contribución del espacio azul fue menor, con algunos indicadores que mostraron correlaciones negativas. A nivel del paisaje, el índice de contagio y el índice de agregación de los UBGS tuvieron efectos positivos en el NPP, mientras que el índice de división y el índice de forma del paisaje estaban correlacionados negativamente con el NPP. Los resultados mejoran la comprensión de la relación entre los UBGS y el secuestro de carbono, y proporcionan una referencia para la planificación urbana.
Descripción
Los ecosistemas globales enfrentan desafíos planteados por el calentamiento y las emisiones excesivas de carbono. Las áreas urbanas contribuyen significativamente a las emisiones de carbono, lo que resalta la urgente necesidad de mejorar su capacidad para secuestrar carbono. Si bien estudios anteriores han examinado principalmente los beneficios de secuestro de carbono de espacios verdes o azules individuales, el impacto combinado de los espacios urbanos azul-verde (UBGS) en el secuestro de carbono sigue siendo poco explorado. Mientras tanto, el auge del aprendizaje automático ofrece nuevas posibilidades para evaluar esta relación no lineal. Realizamos un estudio en el área urbana de Yangzhou, recopilando datos de teledetección de Landsat y datos de productividad primaria neta (NPP) en intervalos de cinco años desde 2001 hasta 2021. Aplicamos el modelo LightGBM-SHAP para analizar sistemáticamente la correlación entre los UBGS y el NPP, extrayendo métricas clave del paisaje. Los resultados indicaron que las métricas del paisaje tenían impactos variables en el NPP. A nivel de parches y tipos, el Porcentaje de Paisaje estaba significativamente correlacionado positivamente con el NPP en el espacio verde, mientras que el índice de contigüidad y el índice de dimensión fractal favorecían el secuestro de carbono bajo ciertas condiciones. La contribución del espacio azul fue menor, con algunos indicadores que mostraron correlaciones negativas. A nivel del paisaje, el índice de contagio y el índice de agregación de los UBGS tuvieron efectos positivos en el NPP, mientras que el índice de división y el índice de forma del paisaje estaban correlacionados negativamente con el NPP. Los resultados mejoran la comprensión de la relación entre los UBGS y el secuestro de carbono, y proporcionan una referencia para la planificación urbana.