Aplicación de la Inteligencia Artificial Explicable (XAI) en la Modelización del Crecimiento Urbano: Un Estudio de Caso del Área Metropolitana de Seúl, Corea
Autores: Kim, Minjun; Kim, Dongbeom; Jin, Daeyong; Kim, Geunhan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Aplicación de la Inteligencia Artificial Explicable (XAI) en la Modelización del Crecimiento Urbano: Un Estudio de Caso del Área Metropolitana de Seúl, Corea
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Crecimiento urbano
Infraestructura
Problemas ambientales
Expansión urbana
SIG
IAX
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El crecimiento urbano no planificado y rápido requiere la expansión imprudente de infraestructuras, incluyendo agua, alcantarillado, energía y transporte, y por lo tanto causa problemas ambientales como el deterioro de las ciudades antiguas, la reducción de espacios abiertos y la contaminación del aire. Para aliviar y prevenir tales problemas inducidos por el crecimiento urbano, la predicción y gestión precisa de la expansión urbana es crucial. En este contexto, este estudio tiene como objetivo modelar y predecir la expansión urbana en el área metropolitana de Seúl (SMA), Corea, utilizando técnicas de SIG y XAI. Para ello, examinamos los efectos de las características de uso del suelo, socioeconómicas y ambientales en 2007 y 2019, dentro del radio óptimo de una determinada celda raster. Luego, este estudio combinó el modelo de aumento extremo de gradiente (XGBoost) y las explicaciones aditivas de Shapley (SHAP) en el análisis de la expansión urbana. Los hallazgos de este estudio sugieren que el crecimiento urbano está dominado por las características del uso del suelo, seguido por los atributos topográficos. Además, la existencia de cuerpos de agua y altos grados de ECVAM tienden a reducir significativamente la posibilidad de expansión urbana. Se espera que los hallazgos de este estudio proporcionen varias implicaciones políticas en los campos de planificación urbana y ambiental, particularmente para una gestión efectiva y sostenible de las tierras.
Descripción
El crecimiento urbano no planificado y rápido requiere la expansión imprudente de infraestructuras, incluyendo agua, alcantarillado, energía y transporte, y por lo tanto causa problemas ambientales como el deterioro de las ciudades antiguas, la reducción de espacios abiertos y la contaminación del aire. Para aliviar y prevenir tales problemas inducidos por el crecimiento urbano, la predicción y gestión precisa de la expansión urbana es crucial. En este contexto, este estudio tiene como objetivo modelar y predecir la expansión urbana en el área metropolitana de Seúl (SMA), Corea, utilizando técnicas de SIG y XAI. Para ello, examinamos los efectos de las características de uso del suelo, socioeconómicas y ambientales en 2007 y 2019, dentro del radio óptimo de una determinada celda raster. Luego, este estudio combinó el modelo de aumento extremo de gradiente (XGBoost) y las explicaciones aditivas de Shapley (SHAP) en el análisis de la expansión urbana. Los hallazgos de este estudio sugieren que el crecimiento urbano está dominado por las características del uso del suelo, seguido por los atributos topográficos. Además, la existencia de cuerpos de agua y altos grados de ECVAM tienden a reducir significativamente la posibilidad de expansión urbana. Se espera que los hallazgos de este estudio proporcionen varias implicaciones políticas en los campos de planificación urbana y ambiental, particularmente para una gestión efectiva y sostenible de las tierras.