基于XGBoost-SHAP模型的闽三角城市群生态环境质量时空演变及驱动因素分析

来源：环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：姚雄,陈笑,王肖文

单位：福建理工大学建筑与城乡规划学院, 福州 350118,福建理工大学建筑与城乡规划学院, 福州 350118,福建理工大学建筑与城乡规划学院, 福州 350118

摘要：探究闽三角城市群生态环境质量的时空演变规律及其驱动因素，对于保障区域生态安全及高质量发展具有重要意义. 基于谷歌地球引擎平台的2000~2024年Landsat遥感数据集，采用主成分分析法构建了遥感生态指数（RSEI），结合变异系数分析了闽三角城市群RSEI的时空演变规律，并运用可解释极端梯度提升（XGBoost-SHAP）模型揭示了自然和人类活动因子对生态环境质量的关键驱动因子、非线性效应及交互效应. 结果表明：①时间尺度上，闽三角城市群RSEI呈先下降后上升的趋势，多年均值为0.62，最低值和最高值分别出现在2010年（0.53）和2024年（0.68），生态环境质量整体良好；②空间尺度上，研究区RSEI呈现“西北高、东南低”的分布格局，生态环境质量变好区域面积大于变差区域，两者占比相差4.51%；③研究区RSEI变异系数范围为0.58%~84.63%，整体处于稳定状态，但仍有9.10%的区域表现出不稳定状态；④生态环境质量变化的主导因素具有时间异质性：2000~2010年期间，该变化主要受植被覆盖度、年均气温和年降水量等自然因素驱动；而2015~2024年期间，则转变为植被覆盖度、夜间灯光强度和人口分布等自然和人类活动因素协同主导. 此外，自然与人类活动因素间的交互作用呈现高度复杂性，表现出阈值依赖性和效应方向可逆性. 研究结果可为闽三角城市群的生态文明建设和可持续发展提供科学参考.

关键词：生态环境质量,遥感生态指数（RSEI）,时空演变,XGBoost-SHAP模型,谷歌地球引擎（GEE）,闽三角城市群,