Groundwater Potential Mapping in Northwestern Nigeria: A Comparison of the Analytic Hierarchy Process and Galileo-Enhanced CAT-XGB
Joseph Osumeje · Sachet Utekar · Morli Li 等 4 人
对比专家驱动AHP与遥感基础模型增强的CAT-XGB集成,用于尼日利亚西北部地下水潜力制图。
十层AHP与预训练遥感基础模型嵌入训练CAT-XGB集成,用垂直电测深数据验证。
基础模型增强的CAT-XGB集成预测性能优于传统AHP和独立树模型,能捕捉局部水文地质异常。
可探索遥感基础模型嵌入与专家知识融合,提升数据稀缺复杂区地下水等农业水资源评估精度。
将遥感基础模型与集成机器学习用于尼日利亚西北部地下水潜力制图,方法新颖、有实地验证,对缺水地区灌溉与水资源管理有参考价值,但属区域案例研究,公共影响有限。
全球水资源短缺加剧了对高分辨率地下水评估工具的需求,然而传统方法难以在定性专家权重与遥感数据所提供的广泛空间覆盖之间取得协调。本研究提出一个比较框架,在尼日利亚西北部地质复杂地形区,评估专家驱动的多准则决策分析(十层层次分析法(AHP))与数据驱动的集成机器学习在地下水潜力制图中的表现。研究将标准主题图层与预训练遥感基础模型的嵌入特征相结合以训练集成分类器,并利用垂直电测深(VES)数据对地下水潜力进行验证。经基础模型增强的CAT-XGB集成模型取得了显著的预测性能,持续优于独立的树基分类器和传统AHP。空间差异制图揭示,增强集成模型捕捉到了被专家驱动权重所平滑化的关键局部水文地质异常。将启发式决策与基础模型增强的机器学习相衔接,显著提升了空间精度与可靠性,有望为数据稀缺、地质复杂区域优化钻孔选址和可持续含水层管理提供一种经野外验证的工具。