基于集成学习预测稻米镉的可解释性分析
文献类型: 中文期刊
作者: 董泽馨;安毅;董琪;张晨晨;孙思佳
作者机构:
关键词: 稻米镉;机器学习;集成学习;SHAP分析;交互作用分析
期刊名称:农业环境科学学报
ISSN: 1672-2043
年卷期: 2025 年
页码:
收录情况: 北大核心(2023版) ; ; CSCD(2025-2026年度) ; ; 科技核心(2024版) ; ; 农林核心(2024版)
摘要: 本研究针对我国南方稻米主产省,采集涵盖土壤-稻米系统的303组配对样本,为解决传统方法在大尺度异质数据中的泛化瓶颈,提出“多尺度特征工程-混合评估策略-可解释性验证”的创新框架:首先基于方差过滤与递归特征消除(RFE)筛选出8项核心指标;其次,采用极端梯度提升(XGB)算法,并对比随机森林(RF)、支持向量机(SVM)等模型的分类性能;最后,引入SHAP(Shapley additive explanations)解析模型决策机制,揭示特征交互效应与非线性阈值规律。结果显示,模型最终的正确率达到了84.1%。同时,在召回率和精确率的综合考量下,该模型获得了85.3%的F1得分。本研究表明集成学习可以为稻米镉含量的精准预测提供科学依据和技术支持。
分类号:
- 相关文献
[1]基于多源遥感数据和机器学习算法的冬小麦产量预测研究. 甘甜,李雷,李红叶,宋成阳,谢永盾,陶志强,肖永贵,孟亚雄. 2022
[2]Study on Recognition of Typical Curing Stages of Jiangxi Tobacco Leaves Based on Image Processing. 段史江,,刘浩,,王爱华,,胡毅翀,,齐飞,,胡强. 2024
[3]Global dynamics of streptococcus agalactiae antibiotic resistance: Past, present, and future. 房辉,,李东航,, 魏夏夏 ,,王仁东,, 苏燕燕 ,,于佑任,, 白航铭,, 高会会,,侯捷,,毛大庆,,罗义. 2025
[4]Multiomics and machine learning unveil root exudate-microbiota interactions for cadmium control in rice. 李烨,,侯捷,,刘孟琪,,杜兆林,,陈洪安,,刘国飞,,王雅君,,姚彦坡,,孙佩哲,,赵林,,安毅. 2025
[5]Machine Learning-Driven Prediction of Nitrogen Loss in Organic Solid Waste Composting. Haoran Mi, Dawei Gao, Deling Yuan, Xiao Liu, Lili Gao, Shengping Li, Yuanwang Liu. 2025
[6]基于动态集成的黄瓜叶部病害识别方法. 王志彬,王开义,王书锋,王晓锋,潘守慧. 2017
[7]基于集成深度学习模型的耕地地块提取. 程锐,魏妍冰,陆苗,吴文斌. 2022
[8]融合迁移学习和集成学习的自然背景下荒漠植物识别方法. 王亚鹏,曹姗姗,李全胜,孙伟. 2023
[9]基于气象因素的玉米单产堆栈集成学习建模与预测. 李乾川,许世卫,张永恩,庄家煜,李灯华,刘保花,朱之洵,刘浩. 2024
[10]基于深度学习的自然语言处理技术的发展及其在农业领域的应用. 崔运鹏,王健,刘娟. 2019
[11]基于文献计量的植物表型组学研究进展分析. 李晓曼,张扬,徐倩,谢能付. 2019
[12]基于无人机遥感的盛花期薇甘菊爆发点识别与监测. 孙中宇,荆文龙,乔曦,杨龙. 2019
[13]基于词向量的检索扩展方法与农业领域实证. 吴蕾,梁晓贺,乌吉斯古楞,王瑞. 2019
[14]基于机器学习的焦油预测模型研究. 郭东锋,刘新民,姚忠达,舒俊生,胡海洲. 2015
[15]稀疏分层概率自组织图实例迁移学习方法. 吴蕾,田儒雅,张学福. 2016
[16]可见光光谱和机器学习的温室黄瓜霜霉病严重度定量估算. 张领先,田潇,李云霞,陈运强,陈英义,马浚诚. 2020
[17]基于机器学习算法的烤烟香型分类研究. 郭东锋,闫宁,胡海洲,刘非,邹鹏,窦玉青,张忠锋,舒俊生. 2016
[18]基于机器学习和可见光光谱的冬小麦叶片氮积累量估算. 崔日鲜,刘亚东,付金东. 2016
[19]基于高光谱遥感和集成学习方法的冬小麦产量估测研究. 费帅鹏,禹小龙,兰铭,李雷,夏先春,何中虎,肖永贵. 2021
[20]基于深度学习的作物基因组学和遗传改良. 辛志奇,赵航,汪海,路铁刚. 2021
作者其他论文 更多>>
-
Critical factors and cost estimation for the immobilization of cadmium-contaminated paddy fields for rice safety
作者:李淑琪;;林大松;;霍莉莉;;吴波;;孙莉霞;;安毅;;夏雨晴
关键词:Cd · Soil · Immobilization · Impact factors · Remediation cost
-
Multiomics and machine learning unveil root exudate-microbiota interactions for cadmium control in rice
作者:李烨;;侯捷;;刘孟琪;;杜兆林;;陈洪安;;刘国飞;;王雅君;;姚彦坡;;孙佩哲;;赵林;;安毅
关键词:水稻镉污染;;根系分泌物;;根际微生物组;;相互作用;;机器学习
-
MnSO4与钝化材料联合施用对镉污染稻田的修复效果
作者:张彦儒;孙思佳;王雅君;姜玉韬;李哲涵;卞广聪;刘国飞;林大松
关键词:MnSO4;钝化材料;联合应用;Cd污染;稻田修复
-
基于SMOTE辅助分区误差控制的随机森林土壤重金属含量预测模型
作者:陈敏;董泽馨;秦莉;张晨晨;张彦儒;孙思佳
关键词:土壤重金属预测;随机森林;SMOTE过采样;普通克里金;协同克里金;反距离加权
-
基于LCA的传统农田与苜蓿草地的生态效应分析
作者:朱晓昱;安毅;刘忠宽;闫瑞瑞;邵长亮;徐大伟;徐丽君;孙至伟;王东奎;张洪发;辛晓平
关键词:资源消耗;环境影响;生命周期评价;传统农田;苜蓿草地;中国北方
-
粮油作物真菌毒素污染现状及控制
作者:张晶;;;;高素艳;;;;杜兆林;;;;安毅;;;;张晨晨;;;;姚彦坡
关键词:
-
药用植物真菌毒素污染现状与控制策略
作者:张晶;;;;高素艳;;;;杜兆林;;;;安毅;;;;张晨晨;;;;姚彦坡
关键词:
