基于时空XGBoost模型的关中地区小时级PM_2.5质量浓度估算

来源：环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：徐翠玲,袁兵,胡雪,郭灿

单位：长安大学地质工程与测绘学院, 西安 710061,长安大学地质工程与测绘学院, 西安 710061,长安大学地质工程与测绘学院, 西安 710061,长安大学地质工程与测绘学院, 西安 710061

摘要：为提高模型估算精度并获取小时级PM_2.5浓度数据，以Himawari-8表观反射率小时数据、PM_2.5站点数据、气象数据、人口数据、DEM数据和森林覆盖率数据为基础，提出一种考虑数据时空异质性的STXGBoost模型来估算关中地区2022年小时级PM_2.5浓度，并分析其时空分布特征. 结果表明：①与SVM、RF和XGBoost模型相比，STXGBoost模型估算精度最高，模型泛化能力较强，模型在全数据集上的十折交叉验证结果R2为0.96，RMSE和MAE分别为7.17 μg·m-3和3.82 μg·m-3，在小时尺度估算上STXGBoost模型亦表现出较高的估算精度，模型稳定性较强，适用于关中地区PM_2.5浓度估算；②关中地区08：00~17：00年均PM_2.5浓度呈现出“M”的趋势，季节变化趋势明显，冬季PM_2.5浓度最高，污染最为严重且呈现出“早高晚低”的趋势；③在空间分布上，关中地区PM_2.5浓度高值区域主要集中于关中腹地，西部、北部和南部山区PM_2.5浓度较低.

关键词：Himawari-8表观反射率,PM2.5,STXGBoost模型,时空分布,卫星遥感,