Evaluando el desajuste funcional-eficiencia del espacio territorial utilizando aprendizaje automático explicable: un estudio de caso de Quanzhou, China
Autores: Ke, Zehua; Wei, Wei; Hong, Mengyao; Xia, Junnan; Bo, Liming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Fundacional
Espacio territorial
Evaluación de eficiencia
Estructura funcional
Eficiencia ecológica
Unidades espaciales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Como portador fundamental del desarrollo socioeconómico y la seguridad ecológica, el espacio territorial refleja el grado de coordinación entre la estructura funcional y la producción de eficiencia. Sin embargo, la mayoría de los métodos de evaluación existentes pasan por alto los endowments funcionales heterogéneos de las unidades espaciales y, por lo tanto, no pueden evaluar razonablemente la eficiencia que cada unidad debería alcanzar en condiciones comparables. Para abordar esta limitación, este estudio propone un marco orientado a la función y interpretable para la evaluación de la eficiencia espacial territorial basado en el paradigma de Producción-Vida-Ecología (PLE). Se construye un sistema de indicadores ponderados por entropía para medir la eficiencia de producción, vida y ecológica, y se desarrolla un modelo XGBoost-SHAP para inferir la relación no lineal entre los atributos funcionales y el rendimiento de eficiencia y para estimar la eficiencia ideal de cada unidad espacial bajo el macroentorno prevalente de Quanzhou. Al comparar la eficiencia ideal y la observada, se identifican y diagnostican espacialmente las desviaciones de eficiencia funcional. Los resultados muestran que la eficiencia territorial exhibe una fuerte heterogeneidad espacial: la eficiencia de producción y vida se concentra en la franja costera sureste, mientras que la eficiencia ecológica domina en la región montañosa noroeste. Los mecanismos difieren sustancialmente entre dimensiones. La eficiencia de producción está impulsada principalmente por las condiciones de vida y productivas vecinas; la eficiencia de vida está dominada por la herencia estructural y se ve fortalecida por los efectos de derrame relacionados con los servicios; y la eficiencia ecológica depende abrumadoramente de los endowments ecológicos locales con una sinergia adicional del vecindario. Aproximadamente el 45% de las unidades espaciales logran una alineación de eficiencia funcional, mientras que las zonas de transición periurbanas y las áreas montañosas presentan desviaciones negativas significativas. Este estudio avanza en la investigación de la eficiencia territorial al vincular la estructura funcional con la generación de eficiencia a través del aprendizaje automático explicable, proporcionando una herramienta analítica interpretable y orientación práctica para la optimización espacial basada en el lugar y la gobernanza territorial de alta calidad.
Descripción
Como portador fundamental del desarrollo socioeconómico y la seguridad ecológica, el espacio territorial refleja el grado de coordinación entre la estructura funcional y la producción de eficiencia. Sin embargo, la mayoría de los métodos de evaluación existentes pasan por alto los endowments funcionales heterogéneos de las unidades espaciales y, por lo tanto, no pueden evaluar razonablemente la eficiencia que cada unidad debería alcanzar en condiciones comparables. Para abordar esta limitación, este estudio propone un marco orientado a la función y interpretable para la evaluación de la eficiencia espacial territorial basado en el paradigma de Producción-Vida-Ecología (PLE). Se construye un sistema de indicadores ponderados por entropía para medir la eficiencia de producción, vida y ecológica, y se desarrolla un modelo XGBoost-SHAP para inferir la relación no lineal entre los atributos funcionales y el rendimiento de eficiencia y para estimar la eficiencia ideal de cada unidad espacial bajo el macroentorno prevalente de Quanzhou. Al comparar la eficiencia ideal y la observada, se identifican y diagnostican espacialmente las desviaciones de eficiencia funcional. Los resultados muestran que la eficiencia territorial exhibe una fuerte heterogeneidad espacial: la eficiencia de producción y vida se concentra en la franja costera sureste, mientras que la eficiencia ecológica domina en la región montañosa noroeste. Los mecanismos difieren sustancialmente entre dimensiones. La eficiencia de producción está impulsada principalmente por las condiciones de vida y productivas vecinas; la eficiencia de vida está dominada por la herencia estructural y se ve fortalecida por los efectos de derrame relacionados con los servicios; y la eficiencia ecológica depende abrumadoramente de los endowments ecológicos locales con una sinergia adicional del vecindario. Aproximadamente el 45% de las unidades espaciales logran una alineación de eficiencia funcional, mientras que las zonas de transición periurbanas y las áreas montañosas presentan desviaciones negativas significativas. Este estudio avanza en la investigación de la eficiencia territorial al vincular la estructura funcional con la generación de eficiencia a través del aprendizaje automático explicable, proporcionando una herramienta analítica interpretable y orientación práctica para la optimización espacial basada en el lugar y la gobernanza territorial de alta calidad.