Predicting spatiotemporally-resolved mean air temperature over Sweden from satellite data using an ensemble model

归一化差异植被指数 广义加性模型 梯度升压 均方误差 仰角(弹道) 预测建模 土地覆盖 随机森林 经度 统计 数学 纬度 环境科学 计算机科学 地理 机器学习 气候变化 土地利用 地质学 大地测量学 工程类 土木工程 海洋学 几何学
作者
Zhihao Jin,Yiqun Ma,Lingzhi Chu,Yang Liu,Robert Dubrow,Kai Chen
出处
期刊:Environmental Research [Elsevier BV]
卷期号:204: 111960-111960 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.envres.2021.111960
摘要

Mapping of air temperature (Ta) at high spatiotemporal resolution is critical to reducing exposure assessment errors in epidemiological studies on the health effects of air temperature. In this study, we applied a three-stage ensemble model to estimate daily mean Ta from satellite-based land surface temperature (Ts) over Sweden during 2001-2019 at a high spatial resolution of 1 × 1 km2. The ensemble model incorporated four base models, including a generalized additive model (GAM), a generalized additive mixed model (GAMM), and two machine learning models (random forest [RF] and extreme gradient boosting [XGBoost]), and allowed the weights for each model to vary over space, with the best-performing model for each grid cell assigned the highest weight. Various spatial predictors were included as adjustment variables in all the base models, including land cover type, normalized difference vegetation index (NDVI), and elevation. The ensemble model showed high performance with an overall R2 of 0.98 and a root mean square error of 1.38 °C in the ten-fold cross-validation, and outperformed each of the four base models. Although each base model performed well, the two machine learning models (RF [R2 = 0.97], XGBoost [R2 = 0.98]) had better performance than the two regression models (GAM [R2 = 0.95], GAMM [R2 = 0.96]). In the machine learning models, Ts was the dominant predictor of Ta, followed by day of year, NDVI, latitude, elevation, and longitude. The highly spatiotemporally-resolved Ta can improve temperature exposure assessment in future epidemiological studies.

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
Yanzhang0000发布了新的文献求助10
1秒前
yt发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
笨笨的诗槐完成签到 ,获得积分10
3秒前
谦让的鱼完成签到,获得积分10
5秒前
neao完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
111完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
代总完成签到,获得积分10
10秒前
小二发布了新的文献求助10
11秒前
鱼羊明完成签到 ,获得积分10
11秒前
谋勇兼备发布了新的文献求助100
13秒前
虚生花完成签到,获得积分10
13秒前
yt完成签到,获得积分10
14秒前
Sam完成签到 ,获得积分10
15秒前
eve完成签到,获得积分10
15秒前
汉堡包应助温暖砖头采纳,获得10
17秒前
19秒前
20秒前
21秒前
咦咦咦发布了新的文献求助30
21秒前
李小牛完成签到,获得积分10
23秒前
酷酷一笑完成签到,获得积分10
23秒前
无极微光应助马里奥好难采纳,获得20
25秒前
25秒前
26秒前
豫筠完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
香蕉觅云应助学术小垃圾采纳,获得10
31秒前
31秒前
我唉科研完成签到,获得积分10
32秒前
远望发布了新的文献求助10
32秒前
温暖砖头发布了新的文献求助10
33秒前
卡恩完成签到 ,获得积分0
33秒前
37秒前
Curiousrss发布了新的文献求助10
38秒前
Mao完成签到 ,获得积分10
42秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7316832
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8932707
关于积分的说明 18936404
捐赠科研通 6976712
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214102
关于科研通互助平台的介绍 2382037
邀请新用户注册赠送积分活动 2192857