Python实现随机森林回归预测森林生物量

作者:宇宙中心我曹县2024.01.17 10:47浏览量:13

简介:本文将介绍如何使用Python的随机森林算法对森林生物量进行回归预测。我们将使用scikit-learn库来实现这个任务,并使用真实数据集进行演示。

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在本文中,我们将使用Python的随机森林算法对森林生物量进行回归预测。我们将使用scikit-learn库来实现这个任务,该库提供了方便的机器学习工具,可以轻松地构建和训练模型。
首先,我们需要导入所需的库和模块。我们将使用pandas库来处理数据,使用scikit-learn库来实现随机森林算法。

  1. import pandas as pd
  2. from sklearn.ensemble import RandomForestRegressor
  3. from sklearn.model_selection import train_test_split

接下来,我们需要加载数据集。在本例中,我们将使用真实数据集,假设它是一个CSV文件,包含多个特征和目标变量(即森林生物量)。

  1. # 加载数据集
  2. data = pd.read_csv('forest_biomass.csv')
  3. # 分离特征和目标变量
  4. X = data.drop('biomass', axis=1) # 特征
  5. y = data['biomass'] # 目标变量

接下来,我们将数据集划分为训练集和测试集。我们将使用训练集来训练模型,并使用测试集来评估模型的性能。

  1. # 划分训练集和测试集
  2. X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

现在,我们可以使用随机森林算法来拟合训练数据。我们将创建一个RandomForestRegressor对象,并使用fit方法来拟合数据。

  1. # 创建随机森林回归模型
  2. model = RandomForestRegressor(n_estimators=100, random_state=42)
  3. # 拟合模型
  4. model.fit(X_train, y_train)

拟合模型后,我们可以使用测试集来评估模型的性能。我们将计算测试集中每个样本的预测值和实际值之间的均方误差(MSE),以评估模型的准确性。

  1. # 预测测试集结果
  2. y_pred = model.predict(X_test)
  3. # 计算均方误差(MSE)
  4. mse = mean_squared_error(y_test, y_pred)
  5. print('均方误差(MSE):', mse)

最后,我们可以使用模型进行预测。假设我们有一个新的数据点(即测试样本),我们可以使用predict方法来预测其森林生物量。
```python

假设有一个新的数据点(即测试样本)

new_data = pd.DataFrame({‘tree_height’: [25], ‘tree_diameter’: [15], ‘tree_age’: [5]}) # 示例数据点,可根据实际情况修改

使用模型进行预测

y_pred = model.predict(new_data)
print(‘预测的森林生物量:’, y_pred[0]) # 输出预测结果

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