基于CatBoost-SHAP方法的高原铁路工程建设碳排放空间异质性分析

来源：环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：鲍学英,曹太垚,李凤霞,杨敏敏,孙航

单位：兰州交通大学土木工程学院, 兰州 730070,兰州交通大学土木工程学院, 兰州 730070,兰州交通大学土木工程学院, 兰州 730070,兰州交通大学土木工程学院, 兰州 730070,兰州交通大学土木工程学院, 兰州 730070

摘要：为探究高原铁路建设阶段碳排放特征及影响机制，制定科学合理的碳排放控制策略，实现铁路建设可持续发展和碳中和目标，以青藏高原典型复杂地形区铁路工程为对象，通过碳排放系数法量化高原铁路建设阶段碳排放，采用CatBoost-SHAP模型解释性分析高原铁路建设碳排放异质性，并通过ArcGIS可视化，量化分析工程和环境特征对碳排放的影响、特征贡献及交互效应. 结果表明，碳排放沿线路呈带状分布，峡谷段与隧道群区为高值区，桥隧比、材料消耗量和能源消耗等工程特征贡献占主导，海拔与围岩等级通过设备效率和材料损耗显著调节排放强度，且工程参数与环境因素间存在协同放大效应. 研究揭示了高原铁路碳排放与建设活动空间组织和地形复杂度强相关，可为工程低碳设计与施工优化提供理论支撑与实践路径，也为极端环境下的基础设施建设碳排放控制提供前瞻性解决方案，对推动铁路建设行业实现碳中和目标具有重要的现实意义.

关键词：高原铁路,碳排放,空间异质性,CatBoost算法,影响因素,