Prediction of Oncomelania hupensis distribution in association with climate change using machine learning models
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Oncomelania hupensis is the sole intermediate host of Schistosoma japonicum. Its emergence and recurrence pose a constant challenge to the elimination of schistosomiasis in China. It is important to accurately predict the snail distribution for schistosomiasis prevention and control. METHODS: Data describing the distribution of O. hupensis in 2016 was obtained from the Yunnan Institute of Endemic Disease Control and Prevention. Eight machine learning algorithms, including eXtreme Gradient Boosting (XGB), support vector machine (SVM), random forest (RF), generalized boosting model (GBM), neural network (NN), classification and regression trees (CART), k-nearest neighbors (KNN), and generalized additive model (GAM), were employed to explore the impacts of climatic, geographical, and socioeconomic variables on the distribution of suitable areas for O. hupensis. Predictions of the distribution of suitable areas for O. hupensis were made for various periods (2030s, 2050s, and 2070s) under different climate scenarios (SSP126, SSP245, SSP370, and SSP585). RESULTS: The RF model exhibited the best performance (AUC: 0.991, sensitivity: 0.982, specificity: 0.995, kappa: 0.942) and the CART model performed the worst (AUC: 0.884, sensitivity: 0.922, specificity: 0.943, kappa: 0.829). Based on the RF model, the top six important variables were as follows: Bio15 (precipitation seasonality) (33.6%), average annual precipitation (25.2%), Bio2 (mean diurnal temperature range) (21.7%), Bio19 (precipitation of the coldest quarter) (14.5%), population density (13.5%), and night light index (11.1%). The results demonstrated that the overall suitable habitats for O. hupensis were predominantly distributed in the schistosomiasis-endemic areas located in northwestern Yunnan Province under the current climate situation and were predicted to expand north- and westward due to climate change. CONCLUSIONS: This study showed that the prediction of the current distribution of O. hupensis corresponded well with the actual records. Furthermore, our study provided compelling evidence that the geographical distribution of snails was projected to expand toward the north and west of Yunnan Province in the coming decades, indicating that the distribution of snails is driven by climate factors. Our findings will be of great significance for formulating effective strategies for snail control.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».