論文の概要: Environmental Drivers of Respiratory Disease: A District Level Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.04416v2
- Date: Tue, 07 Jul 2026 05:46:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-08 14:37:43.237769
- Title: Environmental Drivers of Respiratory Disease: A District Level Analysis
- Title(参考訳): 呼吸器疾患の環境要因:地域レベル分析
- Authors: Rahim Iqbal, Asfi Ahamed, Izzath Nisfer, Shazan Shaheed, Muhammadu Ilham, Nathali Athukorala, Madara Mendis, Nisansa de Silva, Sandareka Wickramanayake,
- Abstract要約: スリランカは10年間、森林破壊と大気汚染の増大を経験してきた。
地域レベルの呼吸器はパラドックス的に減少しており、医療アクセスの欠如が指摘されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.5164041225909122
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Sri Lanka has experienced a decade of progressive forest degradation and rising atmospheric pollution, yet district-level respiratory admissions have paradoxically declined, pointing to the confounding role of healthcare access. This study addresses that gap by constructing an 11-year (2014-2024) panel dataset across all 25 administrative districts, integrating satellite-derived vegetation indices, fire radiative power, pollutant concentrations (particulate matter (PM2.5), nitrogen dioxide (NO2), sulfur dioxide (SO2)), carbon flux metrics and population-normalized respiratory admission rates. Two temporally validated XGBoost models were created for annual district-level respiratory rate (R^2 = 0.937) and monthly PM2.5 concentration (R^2 = 0.976) with generalization validated in 21 out of 25 districts (Mean Absolute Percentage Error (MAPE) <= 20%). Shapley Additive Explanations (SHAP) analysis established that cumulative air quality burden is the overwhelming driver of respiratory rate variance (80.1%), ahead of forest degradation (15.6%) and fire activity (4.3%). The Forest-Air-Health (FAH) Risk Index used these SHAP-derived weights to find the districts with the highest risk: Colombo (FAH = 0.802), Gampaha (0.708), and Kalutara (0.682). These findings present the inaugural evidence-based, district-level framework correlating environmental degradation with respiratory health in Sri Lanka, establishing a quantitative basis for focused public health and environmental policy.
- Abstract(参考訳): スリランカは森林破壊と大気汚染の増大で10年間経験してきたが、地域レベルでの呼吸器の受け入れはパラドックス的に減少しており、医療アクセスの欠如が指摘されている。
本研究は, 衛星由来の植生指標, 放火力, 汚染物質濃度 (PM2.5), 二酸化炭素 (NO2) , 二酸化硫黄 (SO2) , 炭素濃度測定値, 人口正規化呼吸吸入率を総合して, 全25地区に11年(2014-2024年)のパネルデータセットを構築することにより, ギャップを解消するものである。
年間呼吸速度 (R^2 = 0.937) と月間PM2.5濃度 (R^2 = 0.976) の2つの時間的検証XGBoostモデルを作成し, 25地区中21地区 (MAPE) <=20%) で一般化した。
Shapley Additive Explanations (SHAP) 分析により、累積空気品質負荷は、呼吸速度のばらつき(80.1%)、森林破壊(15.6%)、火災活動(4.3%)の圧倒的な要因であることが示された。
フォレスト・エア・ヘルス・リスク指数(FAH)は、これらのSHAP由来の重量を使って、コロンボ(FAH = 0.802)、ガンパハ(0.708)、カルタラ(0.682)といった最もリスクの高い地域を発見した。
これらの知見はスリランカにおける環境劣化と呼吸器衛生との関連性を示す最初のエビデンスに基づく地域レベルの枠組みを示し,公衆衛生・環境政策の定量的基盤を確立した。
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