Reconstructing annual XCO2 at a 1 km×1 km spatial resolution across China from 2012 to 2019 based on a spatial CatBoost method

温室气体 图像分辨率 环境科学 空间生态学 空间分布 遥感 比例(比率) 中国 卫星 共同空间格局 气候学 气象学 自然地理学 计算机科学 大气科学 地图学 统计 人工智能 地理 地质学 数学 生态学 海洋学 考古 航空航天工程 工程类 生物
作者
Chao Wu,Yuechuang Ju,Shuo Yang,Zhenwei Zhang,Yixiang Chen
出处
期刊:Environmental Research [Elsevier]
卷期号:236: 116866-116866
标识
DOI:10.1016/j.envres.2023.116866
摘要

Long-time-series, high-resolution datasets of the column-averaged dry-air mole fraction of carbon dioxide (XCO2) have great practical importance for mitigating the greenhouse effect, assessing carbon emissions and implementing a low-carbon cycle. However, the mainstream XCO2 datasets obtained from satellite observations have coarse spatial resolutions and are inadequate for supporting research applications with different precision requirements. Here, we developed a new spatial machine learning model by fusing spatial information with CatBoost, called SCatBoost, to fill the above gap based on existing global land-mapped 1° XCO2 data (GLM-XCO2). The 1-km-spatial-resolution dataset containing XCO2 values in China from 2012 to 2019 reconstructed by SCatBoost has stronger and more stable predictive power (confirmed with a cross-validation (R2 = 0.88 and RSME = 0.20 ppm)) than other traditional models. According to the estimated dataset, the overall national XCO2 showed an increasing trend, with the annual mean concentration rising from 392.65 ppm to 410.36 ppm. In addition, the spatial distribution of XCO2 concentrations in China reflects significantly higher concentrations in the eastern coastal areas than in the western inland areas. The contributions of this study can be summarized as follows: (1) It proposes SCatBoost, integrating the advantages of machine learning methods and spatial characteristics with a high prediction accuracy; (2) It presents a dataset of fine-scale and high resolution XCO2 over China from 2012 to 2019 by the model of SCatBoost; (3) Based on the generated data, we identify the spatiotemporal trends of XCO2 in the scale of nation and city agglomeration. These long-term and high resolution XCO2 data help understand the spatiotemporal variations in XCO2, thereby improving policy decisions and planning about carbon reduction.
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
思源应助胖鱼采纳,获得10
刚刚
May给May的求助进行了留言
4秒前
m13965062353完成签到,获得积分10
4秒前
cuicui完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
8秒前
汉堡包应助盐水冰采纳,获得10
8秒前
wyt1239012发布了新的文献求助10
10秒前
橘络完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
Coder发布了新的文献求助10
11秒前
兴奋一斩应助MinQi采纳,获得10
11秒前
13秒前
CipherSage应助geigeigei采纳,获得10
13秒前
KKK应助南安采纳,获得10
17秒前
北冥有鱼完成签到,获得积分10
18秒前
爱听歌的妙梦完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
有魅力的超短裙完成签到,获得积分10
19秒前
JamesPei应助不舍天真采纳,获得10
19秒前
李健的小迷弟应助受伤纹采纳,获得10
19秒前
20秒前
风趣谷秋发布了新的文献求助10
20秒前
zhaoshao发布了新的文献求助20
24秒前
Bioc发布了新的文献求助10
24秒前
宇文芳蕤完成签到 ,获得积分10
25秒前
KKK应助畅快沛白采纳,获得10
25秒前
26秒前
汉堡包应助李小奎采纳,获得10
26秒前
怕孤独的白梦完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
28秒前
受伤纹发布了新的文献求助10
31秒前
苻秋发布了新的文献求助10
34秒前
Akim应助风趣谷秋采纳,获得10
34秒前
糖糖唐发布了新的文献求助30
35秒前
HKL完成签到,获得积分10
36秒前
娃哈哈发布了新的文献求助100
36秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
Hemerologies of Assyrian and Babylonian Scholars 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2488253
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2148683
关于积分的说明 5484646
捐赠科研通 1869698
什么是DOI,文献DOI怎么找? 929561
版权声明 563253
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 497131