I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in g  a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 ,   pp.   1 31 7 ~ 1 32 7   I S S N:  2 502 - 4 7 52 ,   DO I :  10 . 11591/i j e e cs .v 3 7 . i 2 . pp 1 31 7 - 1 32 7             1317     Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij e e cs . iaes c or e . c om   R e se a r c h   t r e n d s i n  s p at ia l  m o d e li n g  o f  P M 2.5  c on c e n t r at io n   u si n g  m ac h i n e  l e ar n in g:  a b i b li o m e t r ic  r e v i e w       Re t n o  T r i  Wah yu n i 1 ,2 ,  Dir m an   Han af i 1 ,   M .   Raz al i  T om a r i 1 ,   Dadan g  S yar if   S ih ab u d in   S ah i d 3   1 F a c ul t y   of  E l e c tr i c a l  a nd E l e c tr o ni c   E ngi ne e r in g, U ni v e r s it i  T u n H us s e in  O nn M a la y s ia , B a tu  P a ha t,  M a la y s ia   2 D e pa r tm e nt   of   In dus tr ia l   T e c hn o l o g y ,  P o li te ni k C a lt e x  R ia u, P e ka nba r u, I nd o n e s ia   3 D e pa r tm e nt   of   I n f or ma ti o n  T e c hn o l o g y ,  P o li t e ni k   C a lt e x  R ia u, P e ka nba r u, I nd o n e s ia       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT     A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d  J u n   5 ,   202 4   R e vi s e d  S e p   24 ,  202 4   A c c e pt e d  S e p   30 ,   202 4       Sp at i al   mo d el i n g   i s   co mm o n l y   u s ed   t o   m ap   r e s e ar c h   v ari ab l e s ,   i n cl u d i n g   p art i c u l at e   m at t e r  2 . 5   ( PM2 . 5 )   c o n ce n t rat i o n s ,   i n   s p eci fi c   ar e as .   T h e   art i c l e  t h at   s u rv ey s   p u b l i c at i o n s   o n   t h e   ap p l i c at i o n   o f   m a c h i n e   l e arn i n g   i n   s p at i al   mo d e l i n g   o f  PM2 . 5   u s i n g   b i b l i o me t ri c   me t h o d s   h as   n o t   b e en   i d e n t i f i e d   y e t .   T h i s   p ap e r  ai m s   t o   an al y z e   t ren d s   i n   ap p l y i n g   m a c h i n e   l e ar n i n g   i n   t h e   s p at i al   mo d e l i n g   o f   PM2 . 5   u s i n g   b i b l i o me t ri c  me t h o d s .   T h e  r ev i ew   w as   c o n d u c t ed   o n   p u b l i c at i o n s   i n d e x e d   i n   t h e  S c o p u s   d at ab as e   o v e r  t h e  d ec a d e   (2 0 1 4 – 2 0 2 3 )   c o m p ri s i n g   3 3 5   art i c l e s .   T h e   an al y s i s   i n cl u d e d   co - au t h o rs h i p   an d   c o - o ccu rr e n ce   u s i n g   V O Sv i ew er.   Fro m   t h e   t w o   s t ag e s   o f  an al y s i s ,   i t   c an   b e   c o n c l u d ed   t h at   re s e ar c h   o n   t h i s   t o p i c   h as   co n s t an t l y   i n c r eas e d   o v e r  t h e   p as t   1 0   y e ars ,   w i t h   t h e   h i g h e s t   p ro d u c t i v i t y   co m i n g   fr o m   r e s e ar c h e rs   i n   Ch i n a .   T h i s   re s e ar ch   t o p i c   i s   mu l t i d i s c i p l i n ar y ,   w i t h   mo s t   p u b l i cat i o n s   ap p e ari n g   i n   e n v i r o n men t al   s ci e n ce .   T h e   r e s e ar c h   a l s o   s h o w s   a   v e r y   h i g h   c o l l ab o rat i o n   rat e  o f  0 . 9 8 .   A   d ee p e r  e x a m i n at i o n   o f   t h e   k ey w o r d s   rev e al s   t h e  m o s t   co mm o n l y   u s e d   m a c h i n e  l e ar n i n g   t ec h n i q u e s   b y   r e s e ar ch e rs .   T h e   r an d o m  fo r e s t   me t h o d   i s   t h e  m o s t   fr e q u e n t l y   f o u n d   i n   t h e  an a l y z ed   d o cu me n t s ,   fo l l o w ed   b y   d ee p   l e ar n i n g ,   l o n g   s h o rt - t e r m   mem o r y   ( L ST M),   e x t reme   g rad i e n t   b o o s t i n g   (X G Bo o s t ),   an d   e n s em b l e   m o d e l .   K e y w o r d s :   B i bli o m e t r i c   M a c hi ne   l e a r ni ng   P M 2. 5   S pa t i a l   m o de li ng   VO S V i e w e r   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g  A u th or :   R e t n o   T r i   W a hy u ni   De pa r t m e n t   o f   I n dus t r i a l   T e c hn o l o g y ,   P o l i t e k ni k  C a l t e x   R i a u   P e ka nb a r u,   I n do n e s i a   E m a i l :  r e t n ot r i @ pc r . a c . i d       1.   I NT RODU C T I ON     P a r t i c u l a t e   m a t t e r   2. 5  ( P M 2. 5)   c o n c e n t r a t i o n   de s c r i b e s   t h e   a m o u n t   o f   f i ne   pa r t i c u l a t e   a e r o s o l   pa r t i c l e s   w i t h   d i a m e t e r s   up  to  2 . 5   m i c r o n s   pr o duc e d   by   v a r i o us   s o u r c e s ,   whi c h   c a n   r e s u l t   i n   d i f f e r e n t   c h e mi c a l   c o m po s i t i o ns   a n d  p hy s i c a l   c h a r a c t e r i s t i c s .   Am o n g  t h e   pr e v a l e n t   c o m po n e n t s   f o un d  w i t hi n   P M 2. 5  a r e   s u l f a t e s ,   ni t r a t e s ,   bl a c k  c a r b o n ,   a n d  a m m o ni u m ,   whi c h   c o l l e c t i v e ly   f o r m   a   s i g nif i c a n t   p o r t i o n   o f   t h e s e   pa r t i c l e s   [ 1] .   P M 2. 5  c a n   b e   ge n e r a t e d  f r o m   a n t h r o po ge ni c   a c t i vi t i e s   s uc h   a s   t r a f f i c   e mi s s i o ns ,   i n dus t r i a l   pr o c e s s e s ,   a gr i c u l t ur a l   pr a c t i c e s ,   a n d  n a t ur a l   s o ur c e s   s uc h   a s   dus t   s to r m s ,   s a n ds t o r m s ,   a n d  w il d f i r e s .     P M 2. 5  i s   o n e   o f   t h e   da n ge r o us   po l l ut a n t s   wh o s e   c o n c e n t r a t i o n   i s   m o ni t o r e d  a n d  r e gu l a t e d  a s   a n   a i r   qua l i t y   s t a n da r d  by   t h e   W o r l d  H e a l t h   Or ga ni z a t i o n   ( W HO ) ,   a l o n g  w i t h   f i ve   o t h e r   pa r a m e t e r s   s uc h   a s   P M 10,   o z o n e   (O 3 ) ,   ni t r o ge n   di o xi d e   ( NO 2 ) ,   di o xi de   s u l f ur   ( S O 2 ) ,   a n d  c a r b o n   m o n o xi de   ( C O) .   S e v e r a l   s t ud i e s   d i s c us s   t h e   i m pa c t   o f   P M 2. 5  o n   h e a l t h   a n d  c a us e s   o f   m o r t a l i t y .   As   a   t i ny   pa r t i c u l a t e   m a t t e r ,   P M 2. 5   h ur t s   h u m a n   h e a l t h .   P M 2. 5  c a n   pe n e t r a t e   t h e   l u n g s   a n d  bl o o ds t r e a m   w i t h o ut  b e i n g  f il t e r e d,   c a us i n g  r e s p i r a t o r y   d i s e a s e s   [ 2] [ 4] .   S e v e r a l   e p i de m i o l o g i c a l   s t udi e s   ha v e   pr o v e n   t h a t   P M 2. 5  i nc r e a s e s   m o r t a l i t y   a n d  m o r bi d i t y   r a t e s   [ 5] [ 7] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   1 31 7 - 1 32 7   1318   S pa t i a l   m o de li ng  i s   w i de ly   a pp l i e d  i n   v a r i o us   f i e l ds ,   o n e   o f   whi c h   c a n   b e   f o un d  i n   t h e   m o de l i ng   c o n c e n t r a t i o n   d i s t r i b ut i o n   o f   po l l ut a n t s   s uc h   a s   P M 2. 5.   On e   b a c kgr o un d  f o r   de v e l o p i n g   s pa t i a l   m o de l i ng  f o r   t h e   d i s t r i b ut i o n   o f   po l l ut a n t   c o n c e n t r a t i o n s   i n  a n  a r e a   i s   t h e   li mi t e d   n u m be r   o f   a i r   r e gu l a t or y   mo ni t or i ng   n e t wo r ks   ( A R M N)   due   to   t h e   hi g h   i nve s t m e n t   a nd  o pe r a t i o ns   c o s t s .   On   t h e   ot h e r   h a n d,   s e ve r a l   s t ud i e s   h a v e   i nd i c a t e d  t h a t   p o l l ut a n t   c o n c e n t r a t i o n s   e xhi b i t   s ma l l - s c a l e   s pa t i a l   v a r i a t i o ns   t h a t   a r e   n ot   a de qua t e l y   c a pt ur e d   by   t h e s e   r e gu l a t o r y   n e t wo r ks .   I t  i s   o f t e n   i m pr a c t i c a l   t o  c o l l e c t   s a m p l e s   f r o m   a l l   l o c a t i o ns   t h r o u gh o ut  a   ge o gr a phi c   a r e a   a t   a l l   t i m e s   [ 8] .   I n   s p a t i a l   m o de li ng,   m a ny   a s pe c t s   h a v e   b e e n   r e s e a r c h e d  a n d  publi s he d,   i n c l ud i ng  t h o s e   r e l a t e d  to  t h e   m e t h o ds   a n d  pa r a m e t e r s   i nv o l ve d  i n   t h e   m o de li ng   pr o c e s s .   P ubl i c a t i o n s   o n   s pa t i a l   m o de l i ng  o f   P M 2 . 5  us i n g   v a r i o us   m e t h o ds   h a v e   a l s o   b e e n   e x t e n s i ve ly   c o n d uc t e d   by   pr e vi o u s   r e s e a r c he r s .   W a n g  e t  al.   [ 9]   u t i li z e d  t h e   we a t h e r   r e s e a r c h   a n d  f o r e c a s t i n g  c h e mi s t r y   ( W R F - C h e m )   m e t h o d,   whi c h   i n t e gr a t e s   we a t h e r   pr e d i c t i o n   w i t h  a t m o s phe r i c   c h e mi c a l   pr o c e s s e s ,   i n c l ud i ng  a e r o s o l   a n d  po l l ut a n t   t r a n s po r t.   O t h e r   r e s e a r c he r s   us e d   m e t e o r o l o g i c a l   da t a   [ 8] ,   [ 10] ,   a s   we l l   a s   s a t e l li t e   da t a   s uc h   a s   a e r o s o l   o p t i c a l   de pt h   ( A OD )   a n d  n o r m a li z e d   d i f f e r e n c e   v e ge t a t i o n   i n d e x   ( ND VI )   to  pr e di c t   P M 2. 5  c o n c e n t r a t i o n s   i n   c e r t a i n   r e g i o n s   [ 11] [ 13] .  A n o t h e r   gr o up   o f   r e s e a r c h e r s   [ 14] [ 16]   a ppl i e d  i n t e r po l a t i o n   m e t h o ds   i n   s pa t i a l   m o de li ng  to  p r e di c t   P M 2. 5   v a l ue s   i n  a r e a s   l a c k i ng  m e a s ur e m e n t   da t a .   S o m e   r e s e a r c h e r s   c o n duc t e d  s pa t i a l   m o de li ng  by   e x p l o r i ng  s pa t i a l   va r i a bl e s   s uc h   a s   l a n d  us e   a n d  to p o gr a phi c   c o n d i t i o n s   o f   a   r e g i o n   r e ga r d i n g  t h e   pa tt e r n   o f   po l l ut a n t   di s t r i b ut i o n   us i n g   r e gr e s s i o n   m o de l s   [ 10] .   On   t h e   ot h e r   h a n d,   m o r e   c o m p l e x   s t udi e s   c o m bi ne   r e gr e s s i o n ,   i n t e r po l a t i o n ,   a n d  ot h e r   m e t h o ds   s uc h   a s   m a c hi ne   l e a r ni n g  t o   ge n e r a t e   a   m o de l   c a pa bl e   o f   e f f e c t i v e ly   a n d  a c c ur a t e l y   pr e d i c t i n g  v a l ue s   i n   s ur r o un d i n g  m e a s ur e m e n t   a r e a s ,   a s   e vi de n c e d  i n   t h e   s t udy   [ 17] [ 20] .   C ur r e n t l y ,   m a c hi ne   l e a r ni ng  a lgo r i t hm s   a r e   c o n t i n uo us l y   e v o l vi ng  to   a ddr e s s   i nc r e a s i ng ly   d i ve r s e   a n d  c o m p l e x   c h a ll e n ge s .   On e   o f   t h e s e   de v e lo pm e n t s   i s   t h e   e ns e m b l e   m e t h o d,   whi c h   c o m bi ne s   m u l t i p l e   m a c hi ne - l e a r ni ng  m o de l s .   S o m e   s t ud i e s   o n   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5   pr e s e n t   pe r f o r m a n c e   c o m pa r i s o n s   b e t we e n   s i ng l e   m o de l s   a n d  e n s e m bl e   m o de l s ,   a s   o b s e r v e d     in   [ 17] ,   [ 20] .   M e a n w hil e ,   o v e r   t h e   pa s t  10  y e a r s ,   publi c a t i o n s   o n   P M 2. 5  i n   t h e   f o r m   o f   a r t i c l e   s ur v e y s   o r   l i t e r a t ur e   r e vi e ws   o n   t h e   to pi c   o f   P M 2. 5  h a v e   b e e n   f o un d  i n   s e v e r a l   pu bli c a t i o ns .   A   s y s t e m a t i c   a n a ly s i s   o f   a r t i c l e s   o n   a   s pe c i f i c   t o pi c   w i ll   h e l p  r e s e a r c h e r s   i d e n t i f y   r e s e a r c h   ga ps   a n d  de v e l o p  to pi c s   f o r   f ur t h e r   i nv e s t i ga t i o n.   On e   o f   t h e   m e t h o ds   i n c r e a s i ng ly   u s e d  by   a ut h o r s   i s   bi b li o m e t r i c   a na l y s i s .   S o m e   o f   t h e s e   a r t i c l e s   i n c l ud e   bi b li o m e t r i c   r e vi e ws   o n   ge n e r a l   t r e n ds   i n   P M 2. 5  r e s e a r c h ,   bi b li o m e t r i c   a n a ly s i s   o n   publi c a t i o n s   r e l a t e d  to  P M 2. 5  a n d  i t s   h e a l t h   i m p a c t s ,   a n d  a l s o   bi b li o m e t r i c   a n a ly s i s   o n   im p l e m e n t a t i o n   o f   m o de l i ng  m e t h o d  f o r   P M 2. 5 .   M e n g  e t  al .   [ 21]   us e s   bi bli o m e t r i c   m e t h o ds   to  o f f e r   a   c o m pr e h e ns i ve   o v e r vi e w  o f   P M 2. 5  r e s e a r c h   f r o m   1993  to   2017  by   a na l y z i ng  a r t i c l e s   r e t r i e v e d  f r o m   t h e   W e b   o f   S c i e nc e   da t a b a s e .  S i m u l t a n e o us l y ,   t hi s   s t u dy   [ 22]   e x a mi ne s   pu bli c a t i o ns   to   r e v e a l   c o l l a b o r a t i o n   pa t t e r n s   a m o n g  c o un t r i e s /t e r r i t o r i e s ,   i ns t i t ut i o n s ,   a nd   a ut h o r s ,   ga i n   de e pe r   i ns i g h t s   i n to   gl o b a l   t r e n ds ,   a nd  p i n po i n t   r e s e a r c h   f r o n t i e r s   r e l a t e d  to   P M 2. 5  f r om   1997  to  2016,   us i n g  da t a   s o ur c e d  f r o m   t h e   W e b   o f   S c i e n c e   da t a b a s e .   Ot h e r   a r t i c l e s   c o n duc t   bi b li o m e t r i c   a n a ly s i s   o n   pu bli c a t i o n s   r e l a t e d  to   P M 2. 5  a n d  i t s   h e a l t h   im pa c t s .   S t udy   [ 23]   i nv e s t i g a t e s   t h e   a s s o c i a t i o n   b e t we e n   c a nc e r   a n d  pa r t i c u l a t e   m a t t e r   t h r o ugh   r e l a t e d  publ i c a t i o n s   f r o m   2012  to   2021   f r o m   a   m a c r o s c o p i c   pe r s pe c t i v e   us i ng  t h e   W e b   o f   S c i e n c e   da t a b a s e .   S t udy   [ 24]   pe r f o r m s   a   bi b li o m e t r i c   a n a ly s i s   o f   pu bli c a t i o n s   o n   P M 2. 5  e x po s ur e   f r o m   1992  to   2022  us i n g  t h e   o pe n - a c c e s s   t oo l ,   K NI M E .   M e a n w hi l e ,   s t ud y   [ 25]   us e s   t h e   bi bli o m e t r i c   s o f t wa r e   C i t e S pa c e   to   a n a l y z e   r e l e v a n t   l it e r a t u r e ,   c o v e r i n g  a l l   y e a r s   up  to  2020   f r o m   t h e   W e b   o f   S c i e n c e   da t a b a s e ,   to  ga i n   a   de e pe r   a n d  m o r e   s tr uc t u r e d   un de r s t a n d i ng  o f   t h e   pr o gr e s s   a n d  f r o n t i e r s   o f   r e s e a r c h   r e l a t e d  to  t h e   i m pa c t   o f   P M 2. 5  o n   h e a l t h .   F ur t h e r m o r e ,   a   bi bl i o m e t r i c   a n a l y s i s   w a s   pe r f o r m e d  to   e x p l o r e   t h e   us e   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  i n   P M 2. 5  m o de li ng.   J a i n  e t  al.   [ 26]   e x a m i ne d  t h e   a pp li c a t i o n   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  i n  a i r   po l l ut i o n   m o de li ng.   T hi s   s t ud y   a i m s   t o   a s s e s s   t h e   c ur r e n t   s t a t us   a n d  r e c e n t   a dv a n c e m e n t s   i n   s c i e n t i f i c   r e s e a r c h   o n   us i ng  m a c hi ne   l e a r ni ng   a l go r i t hm s   to   a ddr e s s   a i r   po l l ut i o n   c h a ll e n ge s .   T h e   W e b   o f   S c i e n c e   da t a b a s e   wa s   us e d  f o r   t hi s   s t ud y ,   c o v e r i n g   t h e   pe r i o d  f r o m   1990  to   2022 .   T h e   pa pe r s   publi s he d  o n   t hi s   t o pi c   we r e   a n a ly z e d  u s i ng  VO S V i e we r   a n d  bi b li o s hi n y   s o f t wa r e.   F r o m   t h e   m u l t i t ude   o f   pu bl i c a t i o ns   o n   s ur ve y   a r t i c les   us i ng  bi b li o m e t r i c s   r e l a t e d  to  P M 2. 5  a n d  t h e   us e   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng ,   to  t h e   b e s t   o f   t h e   a u t h o r ' s   kn o wl e dge ,   n o   r e s e a r c h e r   h a s   s y s t e m a t i c a ll y   a n d  s pe c i f i c a ll y   r e vi e we d  pu bl i c a t i o n s   t h a t   a ppl y   m a c hi ne   l e a r ni ng  i n   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5.   H o we v e r ,   r e s e a r c h   o n   s pa t i a l   m o de li ng,   s pe c i f i c a ll y   f o r   P M 2. 5  pa r a m e t e r s ,   h a s   s i gnif i c a n t   p ot e n t i a l   due   to   t h e   hi g h   h e a l t h   a n d  e nvi r o nm e n t a l   r i s ks   po s e d  by   s uc h   po l l ut a n t s .   S i mi l a r ly ,   t h e   us e   of   m a c hi ne   l e a r ni ng,   whi c h   i s   i n c r e a s i n g ly   po pu l a r   i n   s pa t i a l   m o de li ng,   a ddr e s s e s   c h a ll e n ge s   r e l a t e d  to   da t a   n onli ne a r i t y   a n d  ot h e r   c o m put a t i o n a l   i s s u e s .   T h us ,   thi s   pa pe r   w i ll   e x a mi ne   t h e   pu bli c a t i o n   t r e n ds   i n  s p a t i a l   m o d e l i ng  o f   P M 2. 5  c o n c e n t r a t i o ns   e m p l o yi ng  m a c hi ne   l e a r ni ng   m e t h o ds   t h r o ugh   bi bli o m e t r i c   a n a ly s i s .   T h e   s ur ve y   o f   a r t i c l e s   o n   t h e   us e   o f   m a c hi ne   l e a r ni n g  in   s pa t i a l   m o de li ng  w i ll   a s s i s t   r e s e a r c he r s   i n   un de r s t a n d i n g  t r e n ds   i n   t h e   a pp l i c a t i o n   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o ds   f o r   P M 2. 5  m o de l i ng.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       R e s e ar c h  tr e nd s   in  s pati al  mode li ng  o f  P M 2. 5   c on c e ntr ati on   …  ( R e tno  T r i  W ahy uni )   1319   T hi s   s t ud y   a im s   t o   o b t a i n   a   b r o a d  un de r s t a n d i ng  o f   t h e   us e   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l go r i t hm s   i n  t h e   c o n t e x t   o f   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5.   T o  ga i n   a   c o m pr e h e n s i ve   u n de r s t a n d i ng  o f   t h e   f i e l d 's   de ve l o p m e n t   s t a t us ,   t h e   a u t h o r s   e x a m i ne d  t h e   a v a il a bl e   l i t e r a t ur e   f r o m   t h e   S c o pus   o nl i ne   da t a b a s e .   T h e s e   pa pe r s   we r e   e x po r t e d   to  t h e   VO S vi e we r   s o f t wa r e   f o r   a n a ly s i s .   T h u s ,   t hi s   s t udy   pr o vi de s   r e s e a r c h e r s   w i t h   b r o a d  i n s i g h t s   i n t o  uni que   r e s e a r c h   que s t i o n s   a b o ut   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5,   i n c l ud i ng :   a )   w h a t   i s   t h e   a nn u a l   s c i e n t i f i c   pu bli c a t i o n  gr o w t h   r e l a t e d  to   t h i s   t o pi c ? ,   b )   Ho w  h a s   t h e   a m o un t   o f   r e s e a r c h   o n   " s pa t i a l   m o de l i ng  a n d  m a c hi ne   l e a r ni ng"   e v o l v e d ? ,   c )   W hi c h   j o ur n a l s   a r e   t h e   m o s t  pr o duc t i ve ? ,  d )   Ho w   a r e   c o l l a b o r a t i o n s   a m o n g  r e n o wne d  r e s e a r c h e r s   c o n duc t e d? ,   e )   W hi c h   c o un t r i e s   a r e   i nv o l v e d  i n   c o l lab o r a t i o n s   o n   d i f f e r e n t   a s pe c t s   o f   P M 2. 5  s pa t i a l   m o de l i ng ? ,  f)   W ha t   a r e   t h e   ke y   t e r m s   a s s o c i a t e d  w i t h   " s p a t i a l   m o de li ng ,   p m 2. 5   a n d  m a c hi ne   l e a r ni ng"   f o u nd  i n   t h e   li t e r a t ur e ?       2.   M AT E RI AL S   AN D  M E T HO D S   2. 1 .     L it e r at u r e   s e a r c h   s t r at e gy    E x t e ns i ve   s e a r c hi ng   w a s   c o nd uc t e d  t h r o ug h  t h e   S c o pu s   da t a ba s e   u s i ng   s e ve r a l   k e y w o r d s .   T he   f i r s t   s t r a t e g y   e m p l o y e d   wa s   t o   s e a r c h   f o r   do c u m e nt s   u s i ng   t he   k e y w o r d s   " s p a t i a l   m o d e li ng "   a nd  " P M 2. 5 " ,   e xc l u d i ng   “ m a c h ine   l e a r ning ” .   T hi s   in i t i a l   s e a r c h  yi e l d e d   a   t o t a l   o f   5 , 9 70  do c u m e nt s .   T he   p ur po s e   o f   t hi s   s e a r c h  w a s   t o   ga i n  a   m o r e   g e ne r a l   o ve r vi e w   o f   the   t r e nd s   i n  s p a t i a l   m o d e l ing   o f   P M 2. 5.   S u bs e qu e n t ly ,   a   mo r e   s pe c if i c   s e a r c h   w a s   c o ndu c t e d  by   a dd i ng   t he   k e y wo r d  “ m a c h ine   l e a r ni ng ” .   T hi s   w a s   do n e   t o   a s s e s s   t he   t r e nd  o f   m a c h i ne   l e a r n i ng   u s a g e   i n  s p a t i a l   m o d e li ng ,   w hi c h  i s   t he   i nve s t i g a t e d  t o p i c   o f   t hi s   p a p e r .   D e t a il e d   c r i t e r i a   f o r   pu bli c a t i o n  s e a r c h  a r e   o ut li ne d   in  T a ble   1.   T he   d a t a   r e t r i e va l   d a t e   wa s   M a r c h  5,   20 24,   a nd   E ng li s h   w a s   c h o s e n  a s   t he   pr e f e r r e d  l a ng u a g e .   I ni t i a ll y ,   3 3 5  do c u m e nt s   we r e   o b t a i ne d .   All   r e c o r d s   we r e   r e tr i e ve d   i n   . c s v   f o r m a t   a nd  pr o c e s s e d  u s i ng   M i c r o s o f t   E xc e l .   T hr o ug h  M i c r o s o f t   E xc e l ,   t h e   pr o c e s s   i nvo lve d   c om p l e t i ng   a ut h o r   ke y w o r d  r e c o r d s ,   e nha nc ing ,   a nd  r e f i n ing   bib li o g r a p hy   d a t a ,   a nd  ha nd li ng   e xc e pt i o ns   f o r   i na c c e s s i b l e   do c u m e nt s .       T a bl e   1 .   S um m a r y   o f   i m po r t a n t  i nf o r m a t i o n   s o ur c e   r e t r i e v a l   D e s c r ip ti o n   V a lu e   S e a r c h  qu e r y   T S   =   ( " s pa ti a l  m o de l "   O R   " s pa ti a l  m o de l li ng "   O R   " s pa ti a l  m o d e li ng "   O R   " s pa ti a l " )   A N D   ( " p m2.5 "   O R   " p m  2.5 "   O R   " pa r ti c u la te   ma tt e r   2.5" )   A N D   ( " ma c hi n e  l e a r ni ng "  O R  " ma c hi n e - l e a r ni ng " )   T im e s pa n   2014 to  2023   T y p e   of  d o c um e nt   A r ti c l e s , c o n f e r e nc e   pa p e r s , r e v ie w s ,  c o n f e r e nc e   r e v i e w s , b oo k  c ha pt e r       2. 2 .     B ib l iom e t r ic  an al ys i s   A c c o r d i n g  to   [ 24] ,   t h e   bi bli o m e t r i c   a n a ly s i s   pr o c e s s   c o n s i s t s   o f   f i ve   s t e ps :  s t udy   de s i g n ,   da t a   c o l l e c t i o n ,   da t a   pr e - p r o c e s s i n g ,   a n a ly s i s ,   vi s ua li z a t i o n ,   a n d  i n t e r pr e t a t i o n   o f   r e s u l t s .   I n   t hi s   s t udy ,   we   c on duc t e d  a   c o - a u t h or   a n d  c o - o c c ur r e n c e   a n a ly s i s .   C o - a ut h o r   a n a ly s i s   i s   c o n duc t e d  to  de t e r m i ne   t h e   l e v e l   o f   c o l l a b o r a t i o n  a m o n g  a ut h o r s   o n   pa pe r s   a n d  to  i de n t i f y   t h e   m o s t   pr o duc t i v e   c o un t r i e s   o f   t h e   a u t h o r s .   M e a n w hil e ,     co - o c c ur r e n c e   a n a l y s i s   a i m s   t o  i de n t i f y   t he   ke y w o r ds   m o s t   f r e que n t l y   f o u n d  i n   t h e   publ i c a t i o n   doc u m e n t s .   T h e s e   ke y wo r ds   a r e   a   c r uc i a l   pa r t   o f   t h e   pa pe r   to  un de r s t a n d  t h e   c o r e   o f   t h e   r e s e a r c h   t o pi c   i n   t h e   pu bli c a t i o n .   Co - o c c ur r e n c e   a n a ly s i s   o f   ke y wo r ds   r e f e r s   to  t w o  o r   m o r e   ke y wo r ds   a ppe a r i n g  to ge t h e r   i n   s o m e   doc u m e n t .   T h r o ugh   ke y wo r d  a n a ly s i s ,   v a r i o us   c r i t i c a l   r e s e a r c h   t o pi c s   a n d  c h a r a c t e r i s t i c s   o f   a   r e s e a r c h   f i e l d   c a n   be   r e v e a l e d.   W e   u s e d  VO S vi e we r   t o   c o n duc t   t h e   c o - a u t h or   a nd  c o - o c c ur r e n c e   a n a ly s i s .   VO S vi e we r   i s   a   f r e e l y  a v a il a bl e   c o m put e r   pr o gr a m   f o r   c o n s t r uc t i n g  a n d  vi s u a l i z i ng  bi b li o m e t r i c   m a p s .   T hi s   too l   wa s   pu bli s he d  by   i t s   c r e a to r s   i n   2009   [ 27] .   I n   t h e   publ i c a t i o n ,   i t   i s   e x p l a i ne d  t h a t  VO S vi e we r   d i f f e r s   f r o m   m o s t   c o m put e r   p r o g r a m s   f o r   bi bli o m e t r i c   m a pp i ng.   I t  i s   f ur t h e r   e x p l a i ne d   t h a t  VO S vi e w e r   pa y s   s pe c i a l   a t t e n t i o n   to  t h e   gr a phi c a l  r e pr e s e n t a t i o n   o f   bi b li o m e t r i c   m a ps .   T h e   f u nc t i o n a li t y   o f   VO S vi e we r   i s   ve r y   us e f u l   f o r   di s p l a yin g  l a r ge   bi b li o m e t r i c   m a ps   i n   a n   e a s il y   i n t e r pr e t a bl e   wa y .   I n   a dd i t i o n   to  ke y wo r d  a n a l y s i s ,   t hi s   s t ud y   a l s o   i de n t i f i e s   ot h e r   bi bli o gr a p hi c   da t a   r e l a t e d  to  c o un tr i e s ,   s o ur c e s ,   a n d  a ut h o r s .   T h e   a n a ly s i s   pr o c e s s   i s   c a r r i e d  o ut  w i t h   t h e   a s s i s t a n c e   o f   M i c r o s o f t   E x c e l .       3.   RE S UL T S   AN D  DI S CU S S I ON     3. 1 .     B ib l iom e t r ic  an al ys i s   r e s u l t   As   e x p l a i ne d  i n   t h e   pr e vi o us   s e c t i o n ,   t h e   d o c um e n t   publ i c a t i o n   s e a r c h   s t r a t e gy   wa s   c o n duc t e d  f o r   t h e   t y pe s   o f   d o c u m e n t s :  a r t i c l e s ,   r e vi e w s ,   a n d  pr o c e e d i n g  pa pe r s .   F r o m   t h e   c o l l e c t e d  publ i c a t i o ns ,   tot a li ng  335  publi c a t i o n s ,   o n   t h e   to pi c s   o f   " s pa t i a l   m o de li n g, "   " P M 2. 5, "   a n d  " m a c hi ne   l e a r ni ng, "   a n   o v e r vi e w  o f   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   1 31 7 - 1 32 7   1320   d i s t r i b ut i o n   o f   publi c a t i o n   t y p e s   c a n   b e   o b t a i n e d,   a s   pr e s e n t e d  i n   F i gur e   1.   T h e   S c o pus   we b s i t e   h a s   s u m m a r i z e d   t h e   tr e n d  o f   t h e s e   pu bli c a t i o n   t y pe s .   I t  c a n   be   s e e n   t h a t   o u t   o f   t h e   tot a l   do c um e n t s ,   89%   a r e   a r t i c l e s ,   6%   a r e   c o nf e r e n c e   pa pe r s ,   2%   a r e   r e vi e w  a r t i c l e s ,   2%   a r e   c o nf e r e n c e   r e vi e ws ,   a n d  1%   a r e   b o o k   c h a pt e r s .           F i gur e   1 .  T y pe   o f   publi c a t i o n   o f   t h e   a n a ly z e d  do c um e n t s       T h e   pu bl i c a t i o n   t r e n d  o n   t hi s   t o pi c   f r o m   2014  t o   2023  c a n   b e   s e e n   i n  F i gur e   2.   T h e   gr a ph   s h o ws   a   s i g nif i c a n t   i n c r e a s e   i n  pu bl i c a t i o n s   o n   t hi s   t o pi c ,   a s   e vi de n c e d  by   t h e   gr o wi n g  n u m be r   o f   pu bl i c a t i o n s   r e l e a s e d   e a c h   y e a r .   T hi s   i n c r e a s e   b e c o m e s   m o r e   p r o n o un c e d  s t a r t i n g  f r o m   2020,   pe a ki n g  a t   99   pub l i c a t i o ns   i n   2022.   P ubli c a t i o n s   r e l a t e d  to   P M 2. 5  m o de l i ng  a r e   o f t e n   a s s o c i a t e d  w i t h   e nvi r o nm e n t a l   i s s ue s ,   h e a l t h ,   c l im a t e   c h a n ge ,   a n d  po l l ut i o n   f r o m   ur b a n   a n d  i n dus t r i a l   a c t i vi t i e s .   R e s e a r c h   o n   P M 2. 5   f r o m   2019  to   2022   i s   a l s o   s t r o n g l y   li nke d   to  t h e   h e a l t h   i m p a c t s   o f   t h e   C OV I D - 19  pa n de m i c .           F i gur e   2 .  Num b e r   o f   pu bl i c a t i o ns   o n   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5  us i n g  m a c hi ne   l e a r ni ng  f r o m   201 4   to  2023       F r o m   F i gur e   3,   i t   c a n   b e   s e e n   t h a t  t h e   f i ve   s u bjec t   a r e a s   c o n tr i b ut i n g  t h e   m o s t  publ i c a t i o ns   a r e   " e nvi r o nm e n t a l   s c i e n c e "   a t   34. 99% ,   " e a r t h   a n d  p l a n e t a r y   s c i e n c e s "   a t   18. 82% ,   " c o m put e r   s c i e n c e "   a t   7. 47% ,   " E n g i ne e r i ng"   a t   6 . 53% ,   a n d  " M e d i c i ne "   a t   5 . 29% .   A dd i t i o n a ll y ,   t h e r e   a r e   ot h e r   s ubj e c t   a r e a s   tot a l i n g   26. 6 % ,   i nc l ud i ng  " s o c i a l   s c i e n c e s , "   " pha r m a c o l o g y ,   to xi c o l o g y ,   a n d  p h a r m a c e ut i c s , "   " c he m i s t r y , "   " m a t h e m a t i c s , "   a nd   ot h e r s .   T h e   d i v e r s i t y   o f   s u bj e c t   a r e a s   r e s u l t i n g  f r o m   t h e   s e a r c h   i nd i c a t e s   t h a t   t h e   us e   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  i n  m o de li ng  t h e   s pa t i a l   d i s t r i b ut i o n   o f   P M 2. 5  c o n c e n t r a t i o n s   i s   a   m u l t i d i s c i p li na r y   r e s e a r c h   f i e l d.   Ar ti cl e Co n f e r e n ce   P a p e r R e v i e w Co n f e r e n ce   R e v i e w B o o k   Ch a p te r 3 2 0 5 15 25 40 82 99 90 0 20 40 60 80 100 120 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 2 0 1 9 2 0 2 0 2 0 2 1 2 0 2 2 2 0 2 3 N umbe r   o f   P ub l i cat i o n Y ea r Doc u me n t  b y   Y ea r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       R e s e ar c h  tr e nd s   in  s pati al  mode li ng  o f  P M 2. 5   c on c e ntr ati on   …  ( R e tno  T r i  W ahy uni )   1321       F i gur e   3 .  S ubj e c t   a r e a   f o r   publ i c a t i o n s   o n   s pa t i a l   mo de l i ng  o f   P M 2. 5  us i n g  m a c hi ne   l e a r ni n g  f r o m     2014  to   2023       A   s u mm a r y   o f   ba s i c   i nf o r m a t i o n   a b o ut  t h e   a n a l yz e d  do c um e n t s   i s   pr e s e n t e d  i n   T a bl e   2.   T h e   t a bl e   s h o ws   t h a t   t h e   publi c a t i o n   do c u m e n t s   o r i g i na t e   f r o m   v a r i o us   publi s he r s ,   tot a l i ng  121  s o ur c e s .   T h e   n u m be r   o f   a ut h o r s   c o n tr i b ut i n g   to   t h e s e   publi c a t i o ns   i s   1 , 762  i n d i v i dua l s ,   w i t h   a n   a v e r a ge   c i t a t i o n   o f   56  pe r   d oc u m e n t .   T h e   c o l l a b o r a t i o n   r a t e   i n   t h e s e   pu bli c a t i o n s   i s   c a lcu l a t e d  us i n g  a   f o r m u l a   r e f e r e n c e d  i n   [ 28] .   T h e   va l ue   D C  i nd i c a t e s   t h e   de gr e e   o f   c o l l a b o r a t i o n ,   wh e r e     i s   t h e   tot a l   n u m be r   o f   c o l l a b o r a t i v e   r e s e a r c h   do c um e n t s ,   a n d     i s   t h e   tot a l   n u m be r   o f   i n d i vi du a l   r e s e a r c h   do c u m e nt s .   T h e   D C   v a l ue   i n   t h e   r a n ge   o f     0 . 5 <  < 1     i n d i c a t e s   po we r f u l   c o l l a b o r a t i o n   i n   t h e   wr i t i ng  o f   t h e   pa pe r s .   T hi s   f i gur e   s h o ws   t h a t   t h e   n u m be r   o f   c o l l a b o r a t i ve   r e s e a r c h  o u t pu t s   e x c e e ds   t h o s e   c o n duc t e d   i n d i v i dua ll y .      = +        = 329 329 + 6 = 0 . 98     ( 1)       T a bl e   2 .   S um m a r y   o f   i m po r t a n t  i nf o r m a t i o n   D e s c r ip ti o n   R e s ul ts   T im e s pa n   2014:2023   S o u r c e s  ( j o ur na ls , b oo ks )   121   D oc um e nt s   335   K e y w o r ds  pl us  ( I D )   3035   A ut ho r s ’  k e y w o r ds  ( D E )   863   A ve r a ge   c it a ti o ns  p e r  d oc um e nt   56   A ut ho r s   1762   A ut ho r s   of  s in gl e - a ut h o r e d d oc um e nt s   5   A ut ho r s   of  mul ti - a ut h o r e d d oc um e nt s   1757   S in gl e - a ut hor e d d oc um e nt s   6   C o ll a b o r a ti o n r a t e  ( d e gr e e   of   c o ll a b o r a ti o n)   0.98   0 , 1 6 % 0 , 1 6 % 0 , 1 6 % 0 , 3 1 % 0 , 4 7 % 0 , 4 7 % 0 , 6 2 % 0 , 9 3 % 1, 24 % 1 , 5 6 % 1 , 8 7 % 2 , 1 8 % 2 , 1 8 % 2 , 3 3 % 3 , 5 8 % 3 , 5 8 % 5 , 1 3 % 5 , 2 9 % 6 , 5 3 % 7 , 4 7 % 1 8 , 8 2 % 3 4 , 9 9 % Ar ts   a n d   Hu ma n i ti e s Ne u r o s ci e n ce D e ci s i o n   S ci e n ce s M u l t i d i s ci p l i n a r y M a te r i a l s   S ci e n ce B i o ch e mi s t r y ,   G e n e ti cs   a n d   M o l e cu l a r   B i o l o g y P h y s i cs   a n d   As tr o n o my Ch e mi s tr y S o ci a l   S c i e n ce s E n gi n e e r i n g Ea r th   a n d   P l a n e ta r y   S ci e n ce s 0 , 0 0 % 5 , 0 0 % 1 0 , 0 0 % 1 5 , 0 0 % 2 0 , 0 0 % 2 5 , 0 0 % 3 0 , 0 0 % 3 5 , 0 0 % 4 0 , 0 0 % Su b ject    Ar ea P er c en t ag e Doc u me n t  b y   Sub j ec t  A r ea Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   1 31 7 - 1 32 7   1322   T h e   co - a u t h o r s hi p  a n a ly s i s   w a s   a l s o   c o n duc t e d  b a s e d  o n   t h e   r e s e a r c h e r s '   c o un t r i e s   o f   o r i g i n,   whi c h  c a n   i nd i c a t e   whi c h   c o un t r i e s   a r e   a c t i v e   i n  r e s e a r c h   r e l a t e d  to   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5  c o n c e n t r a t i o n   d i s t r i b ut i o n   us i ng  m a c hi ne   l e a r ni ng.   F r o m   t h e   r e s u l t s   o f   t h e   u ni t   a n a ly s i s   “ c o un t r i e s ”   us i ng  Vo s V i e w e r ,   t h e r e   a r e   51  c o un t r i e s   o f   o r i g i n   o f   r e s e a r c h e r s   c o n duc t i ng  r e s e a r c h   o n   t hi s   t o pi c ,   w i t h   5  c o un t r i e s   h a vi ng  t h e   hi g h e s t   n u m be r   o f   r e s e a r c h e r s   pr e s e n t e d  i n   T a bl e   3.       T a bl e   3.   C o un tr i e s   o f   o r i g i n   o f   r e s e a r c h e r s   m o s t   a c t i v e   i n   r e s e a r c h   No   C o unt r y   N umbe r   of   d oc um e nt   1   C hi na   197   2   U ni te d S ta t e s   126   3   S o ut h  K or e a   21   4   I ndi a   20   5   U ni te d  K in gd o m   17       R e s e a r c h   o n   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5  i s   m o s t l y   c o n duc t e d  i n   C hi na ,   f o l l o we d  by   t h e   Uni t e d  S t a t e s ,   S o u t h   K o r e a ,   I n d i a ,   a n d  t h e   Uni t e d  Ki ngdo m .   A c c o r di n g  to  t h e   wor l d  a i r   qua l i t y   r e po r t  r e l e a s e d  by    I QA i r   [ 1] ,   [ 29] ,   f r o m   2022  to   2023 ,   t h r e e   o f   t h e s e   f i ve   c o un t r i e s   s a w  a n   i nc r e a s e   i n  t h e i r   r a n k i ngs   f o r   c o un t r i e s   w i t h   t h e   hi g h e s t   a v e r a ge   P M 2. 5  c o n c e n t r a t i o ns ,   whil e   t w o   c o un t r i e s   s a w  a   de c r e a s e   i n   t h e i r   r a n k i n g s .   C hi na   r a n ke d  25 th   i n   2022  a n d  r o s e   to  19 th   i n   2023;   S o u t h   K o r e a   f r o m   56 th   to   50 th ;   I n d i a   f r o m   8 th   to  3 rd ;   whil e   t h e   Uni t e d  Ki ngdo m   f e ll   f r o m   101 st   t o   112 th   a n d  t h e   Uni t e d  S t a t e s   f r o m   99 th   t o   102 nd .   T h e   hi g h   l e v e l   o f   r e s e a r c h  r e l a t e d  to  P M 2. 5   m o de l i ng  i s   dr i ve n   by   s e v e r a l   f a c t o r s ,   i n c l ud i ng  t h e   i n c r e a s i ng  po l l ut i o n   l e v e l s   i n   t h e s e   c o un t r i e s ,   r a p i d  ur b a ni z a t i o n   a n d  i ndus t r i a li z a t i o n ,   g o v e r nm e n t   po l i c i e s   a n d  r e gu l a t i o ns ,   t e c h no l o g i c a l  a dv a nc e m e n t s ,   publ i c   a wa r e n e s s ,   a n d  t h e   c o l l a b o r a t i o n   a m o n g  r e s e a r c he r s   f r o m   d i f f e r e n t   c o un tr i e s .   I n   a dd i t i o n   to  t h e s e   c o un t r i e s ,   t h e r e   a r e   a l s o   s e v e r a l   c o un t r i e s   o f   or i g i n   o f   r e s e a r c h e r s   t h a t   a r e   qui t e   a c t i v e ,   s uc h   a s   C a n a da ,   T a i w a n ,   H o n g  K o n g,   I t a l y ,   J a pa n ,   A us t r a l i a ,   I s r a e l ,   Ge r m a ny ,   I r a n ,   a n d  S we de n ,   w i t h  a   r a n ge   o f   r e s e a r c h   do c u m e n t   n u m be r s   b e t we e n   8  a n d  14  do c um e n t s .   F ur t h e r m o r e ,   s e v e r a l   c o un t r i e s   a r e   s t a r t i n g   to  a c t i v e ly   c o n du c t   r e s e a r c h ,   s uc h   a s   I n do ne s i a ,   Gha n a ,   No r wa y ,   B a n g l a de s h ,   S pa i n ,   a n d  P o l a n d.   R e s e a r c h   o n   t h e   t o pi c   o f   s p a t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5  us i n g  m a c hi ne   l e a r ni ng  s t i ll   ha s   s i g nif i c a nt   o pp o r t un i t i e s   f o r   e x p l o r a t i o n ,   e s pe c i a ll y   f o r   r e s e a r c h e r s   i n   c o un t r i e s   w i t h   m i n i m a l   r e s e a r c h   o r   t h o s e   y e t   to  de l v e   i n t o   t hi s   t o pi c .   An o t h e r   c o n s i de r a t i o n   f o r   why   t hi s   to pi c   i s   c o m pe ll i ng  t o  i nve s t i ga t e   i s   i t s   r e l e v a n c e   to   gl o b a l   e nvi r o nm e n t a l   i s s u e s   s u c h   a s   c li m a t e   c h a n ge   a n d  z e r o   n e t   c a r b o n   e m i s s i o ns .   A dd i t i o n a ll y ,   t h e   v a r yi ng   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   d i f f e r e n t   r e gi o n s   s uc h   a s   c li m a t e   c o n d i t i o ns ,   ge o gr a phy ,   a n d  e m i s s i o n   s o ur c e s   a r e   s t r o n g   r e a s o n s   w hy   s pa t i a l   m o de li ng  f o r   a   s pe c i f i c   a r e a   n e e ds   to   b e   c o n duc t e d.     3. 2 .     Co - oc c u r r e n c e   an al ys i s   of   k e ywo r d s     K e y wo r ds   a r e   t e r m s   o r   ph r a s e s   t h a t  s uc c i n c t l y   r e f lec t   t h e   to pi c   o f   a   pa pe r .   T h e s e   ke y wo r ds   a r e   us e f u l  i n  h e l p i ng  r e a de r s   o r   r e s e a r c he r s   i de n t i f y   t h e   c o n t e n t   o f   t h e   pa pe r .   T h e   pr e s e nc e   o f   k e y wo r ds   a l l o ws   a   pa pe r   to   b e   m o r e   e a s il y   f o u n d  i n   da t a b a s e s   o r   s e a r c h   e n g i n e s   wh e n   s o m e o ne   i s   s e e k i ng  i nf o r m a t i o n   o n   a   s i mi l a r   to pi c .   C h o o s i n g  go o d   ke y wo r ds   w i ll   i nc r e a s e   t h e   c h a nc e s   o f   b e i ng  c i t e d  a n d  w i d e r   d i s s e mi na t i o n .   A dd i t i o n a ll y ,   ke y wo r ds   he l p  i n  c a t e gor i z i ng  a n d  i nde xi ng  r e s e a r c h ,   m a k i ng  i t   e a s i e r   f o r   da t a b a s e s   to   gr o up  s t udi e s   un de r   t h e   a ppr o p r i a t e   s ubj e c t   a r e a s .   I n   c o - o c c ur r e n c e   a n a ly s i s   o f   ke y wo r ds ,   t h e   tr e n ds   o f   a   t o pi c   a s   w e l l   a s   t h e   r e l a t i o ns hi ps   b e t we e n  ke y wo r ds   a c r o s s   pa pe r s   c a n   b e   o b s e r v e d  f r o m   t h e   a n a ly s i s   o f   t h e   s i m u l t a n e o us   a ppe a r a n c e   o f   ke y w o r ds .   B y   us i n g  t h e   VO S vi e we r   a pp l i c a t i o n ,   a n a ly s i s   c a n   b e   c o n duc t e d  o n   t h e   c o - o c c ur r e n c e   o f   b o t h   a u th o r s   a n d   ke y wo r ds   in   t e r m s   o f   f r e que nc y   a n d  t h e i r   a s s o c i a t i o n s .   I n   t hi s   a n a ly s i s ,   s o m e   c o m m o n   f u nc t i o na l   t e r m s   s u c h   a s   pr o n o un s   a n d  pr e po s i t i o n s   a r e   e x c l ude d.   T h e   r e s u l t s   o f   t hi s   a n a ly s i s   pr o vi de   de e pe r   i ns i g h t s   i n t o   h o w   ke y wo r ds   r e l a t e   to   o n e   a n o t h e r   a n d  c a n   h e l p  i de n t i f y   pa t t e r n s   o r   t h e m e s   t h a t   e m e r ge   i n   t h e   r e s e a r c h .   Af t e r   o b t a i ni ng  do c u m e n t s   f r o m   t h e   S c o pus   da tab a s e   a n d  pe r f o r m i ng  da t a   pr e - pr o c e s s i n g  us i ng   M i c r o s o f t   E x c e l ,   a n a ly s i s   wa s   c o n du c t e d  us i n g  VO S vi e we r .   B y   us i ng  co - o c c ur r e n c e   a na l y s i s   f o r   a ut h or   ke y wo r ds ,   a   tot a l   o f   863  ke y wo r ds   we r e   o b t a i n e d.   B y   a pp l yi ng  a   t h r e s h o l d  o f   5  d o c um e n t s   wh e r e   a   ke y wo r d  m us t   a ppe a r ,   a   tot a l   o f   37  ke y wo r ds   we r e   o b t a i n e d .   F i gur e   4  s h o ws   t h e   m a i n  ke y wo r d  m a p  f o c us e d  m o s t l y   o n  t h e   a n a ly z e d  do c um e n t s .   T hi s   ke y wo r d  m a p  c a n   b e   d i vi de d  i n t o   6   c l us t e r s   vi s ua li z e d  w i t h   d i f f e r e nt  c o l o r s .   T h e s e   c l u s t e r s   a r e   b a s e d  o n   t h e   c o - c i t a t i o n   pa t t e r n s   a m o n g  t h e   a n a ly z e d  j o ur na l s .   T h e   c l us t e r s   hi g hli g ht   di s t i n c t  t h e m e s   a n d  t r e n ds   w i t hi n   t h e   r e s e a r c h ,   i ll us t r a t i n g  h o w  v a r i o us   ke y wo r ds   i n t e r r e l a t e   wi t hi n   t h e   b r o a de r   c o n t e x t  o f   t h e   s t udy .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       R e s e ar c h  tr e nd s   in  s pati al  mode li ng  o f  P M 2. 5   c on c e ntr ati on   …  ( R e tno  T r i  W ahy uni )   1323       F i gur e   4.   Ne t w o r k   vi s ua li z a t i o n       M o r e o v e r ,   to  i de n t i f y   t he   tr e n d  o f   us i n g  m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o ds   i n   t h e   a n a ly z e d  do c u m e n t s ,   c o - o c c ur r e n c e   a n a ly s i s   wa s   c o n duc t e d  o n   t h e   a u t h o r   k e y wo r ds   uni t ,   whi c h   i n d i c a t e s   t h e   t y pe s   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng   m e t h o ds .   F r o m   335  do c u m e n t s ,   a   tot a l   o f   770  k e y wo r d s   we r e   o b t a i n e d  u s i ng  a   t h r e s h o l d  o f   1  d o c um e n t .   S ub s e qu e n t l y ,   t h e   ke y wo r ds   we r e   pr o c e s s e d  us i n g  M i c r o s o f t   E x c e l .   Dur i n g  t h e   da t a   pr o c e s s i n g,   ke y w o r ds   t h a t  r e pr e s e n t   t y p e s   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o ds   we r e   s e l e c t e d,   r e s ul t i n g  i n   82  ke y wo r ds .   K e y wo r ds   t h a t  r e pr e s e n t  t h e   s a m e   t y pe   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o d  b ut   h a v e   d if f e r e n t   s pe ll i ng s   we r e   gr o upe d  i n to   o n e   m e t h o d  t y pe .   T h e   r e s u l t s   o f   t hi s   gr o upi n g  s h o w  t h a t   t h e r e   a r e   21  m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o ds   f o un d  i n   t h e   do c um e n t s ,   wi t h   t h e   5  m o s t   f r e que n t l y   o c c ur r i n g  m e t h o ds   pr e s e n t e d  i n   T a bl e   4.       T a bl e   4.   T h e   m o s t   f r e que n t l y   f o u n d  t y pe s   o f   m a c hin e   l e a r ni ng  m e t h o ds   i n   t h e   do c um e n t s   No   M e th o d   N umbe r   of   o c c ur r e n c e   1   R a ndo m  f o r e s t  ( R F )   49   2   D e e p  le a r ni ng   33   3   L o ng s h o r t - t e r m m e m o r y   ( L S T M )   17   4   E xt r e me  g r a di e n t  b oo s ti ng ( X G B oo s t)   13   5   E ns e mbl e  m o d e l   12       F r o m   t h e   r e s u l t s   o f   t h e   bi b li o m e t r i c   s e a r c h ,   i t   i s   e vi de n t   t h a t  r a n do m   f o r e s t   i s   t h e   m o s t   f r e que n t ly   f o u n d  m a c hi ne   l e a r ni n g  m e t h o d  a s   a   ke y wo r d  i n   t h e   a n a ly z e d  do c u m e n t s ,   f o l l o we d  by   de e p  l e a r ni ng ,   L S T M ,   XG B o o s t,   a n d  e n s e m bl e   m o de l .  RF   i s   a n   e n s e m b le  m o de l   o f   t h e   b a gg i ng  t y pe   t h a t   c o m bi ne s   s e v e r a l  de c i s i o n  t r e e   m o de l s .   A s   a n   e n s e m b l e   m e t h o d,   i t   h a s   t h e   a dv a n t a ge   o f   hi g h e r   a c c ur a c y   a n d  t e n ds   to  b e   m o r e   r o b us t  a ga i ns t   o v e r f i t t i n g.   F a s t e r   c o m put a t i o n   a n d  t h e   r e qu i r e m e n t   f o r   l e s s   da t a   a r e   a l s o   r e a s o n s   why   t h e   RF   m e t h o d  i s   w i de ly   us e d  by   r e s e a r c he r s .   A n o t h e r   e n s e m b l e   m e t h o d  t h a t  i s   i n c r e a s i ng ly   be i ng  us e d  f o r   s pa t i a l   m o de li ng   i s   XG B o o s t,   whi c h   us e s   t h e   b o o s t i n g  pr i n c i p l e .   B e s i d e s   e n s e m b l e   m e t h o ds ,   de e p  l e a r ni ng  m e t h o ds ,   i n c l ud i ng   L S T M ,   a r e   a l s o   o f t e n   us e d  i n  s o l vi ng  s pa t i a l   m o d e l i ng,   e s pe c i a ll y   f o r   t h e i r   a bil i t y   t o   h a n d l e   l a r ge ,   c o m p l e x ,   a n d  u n s t r uc t ur e d  da t a .   I n   r e s e a r c h   pu bl i s he d  i n   2023,   t h e   RF   m e t h o d  c a n   b e   s e e n   i n  s t ud i e s   [ 3 0] [ 34] .  M e a n w hil e ,   i n   t h e   pa s t   5  y e a r s ,   t h e   de e p  l e a r ni ng  m e t h o d  wa s   f o un d  i n   s t ud i e s   [ 35] [ 38] ,  t h e   L S T M   n e t wor k   m e t h o d  i n   [ 39] [ 41] ,  t h e   XG B o o s t   m e t h o d  i n   [ 42] [ 47] ,   a n d  t h e   e ns e m b l e   m o de l   m e t h o d ,   whi c h   c o m bi ne s   s e v e r a l   v a r i e d  m o de l s ,   wa s   f o un d  i n   [ 48] [ 54] .    I n   a dd i t i o n   t o   t h e   a f o r e m e n t i o ne d  5  m e t h o ds ,   t h e r e   a r e   s e v e r a l   m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o ds   t h a t   a r e   w i de ly   us e d  by   r e s e a r c h e r s ,   s u c h   a s   c o nv o l ut i o n a l   n e ur a l   n e t wo r k  ( C NN ) ,   gr a di e n t   b o o s t i n g  m a c hi ne   ( GB M ) ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   1 31 7 - 1 32 7   1324   s uppo r t   v e c to r   m a c hi ne   ( S VM ) ,   n e ur a l   ne t wor ks ,   a n d  li g h t   gr a di e n t   b o o s t i n g  m a c hi ne   ( L G B M ) .   W i t h   t h e   v a r i e t y   o f   t h e s e   m e t h o ds ,   s e v e r a l   r e s e a r c h   pa pe r s   a l s o   di s c us s   pe r f o r m a n c e   c o m pa r i s o ns   o f   v a r i o us   m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o ds   i n   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5,   a s   f o u n d  i n   [ 44] ,   [ 49] ,   [ 52 ] ,   [ 53] .   T h e   vi s ua li z a t i o n   m a p   o f   t h e   de n s i t y   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o d  us a ge   c a n   b e   s e e n   i n   F i gur e   5.   T h e   pr e v a l e n c e   o f   t h e s e   f i ve   m e t h o ds   i s   e vi de n t   f r o m   t h e i r   po s i t i o n s   o n   t h e   m a p,   whi c h   a r e   l o c a t e d  i n   t h e   o r a n ge   a n d  y e ll o w - c o l o r e d   a r e a s   wi t h   l a r ge r   l a b e l   s i z e s .   T h e   r e d  a r e a s   o n   t h e   m a p  i n d i c a t e   ke y wo r ds   t h a t   pr e vi o us   r e s e a r c h e r s   h a v e   w i de ly   us e d ,   whil e   c o l o r s   f ur t he r   f r o m   r e d  i n d i c a t e   ke y wo r ds   t h a t   r e s e a r c h e r s   h a v e   n ot  e x t e ns i ve ly   u s e d.           F i gur e   5.   De n s i t y   vi s u a l i z a t i o n       T h e   de v e l o p m e n t   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o ds   ope ns   o pp o r tuni t i e s   f o r   r e s e a r c h e r s   to   i m pr o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   m o de l s   t h a t  h a ve   b e e n   w i de ly   u s e d ,   c o n duc t  c o m pa r a t i v e   s t ud i e s   o f   e xi s t i n g  m e t h o ds ,   de v e l o p   n e w  m e t h o ds ,   or   i nv e s t i ga t e   m e t h o ds   t h a t  a r e   s t i ll   u n de r ut i li z e d  by   o t h e r   r e s e a r c h e r s .   R e s e a r c h   c a n   a l s o   b e   c o n duc t e d  by   a pp l yi ng  m a c hi ne   l e a r ni ng  m e t h o ds   to  c a s e   s t udi e s   o f   s pe c if i c   ge o gr a phi c a l   a r e a s   a n d  c o m pa r i ng  t h e   r e s u l t s   o f   m e t h o d  a pp l i c a t i o n   a c r o s s   d i f f e r e n t   r e g i o n s .   S e v e r a l   ke y wo r ds   i n   F i gur e   5  c a n   b e   us e d  to   i de n t i f y   r e s e a r c h   ga ps   i n   e xi s t i n g  s t ud i e s .   I n   r e s e a r c h   o n   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5,   c o l l a b o r a t i o n   a m o n g  r e s e a r c h e r s   a c r o s s   r e gi o n s   a n d  c o un t r i e s   c a n   a l s o   b e   c o n duc ted  to   e x c h a n ge   i de a s   r e ga r d i n g  m o de l   t r a n s f e r   a nd  f a c t o r s   i n f l u e n c i ng  t h e   m o de l .       4.   CONC L USI ON     T h e   r e s u l t s   o f   t h e   bi b li o m e t r i c   s t u d y   c o n duc t e d  i n d ica t e   t h a t   r e s e a r c h   o n   " s pa t i a l   m o de li ng, "   " P M 2. 5, "   a n d  " m a c hi ne   l e a r ni ng"   f r o m   2014  to   2023   h a s   e xpe r i e n c e d  a n   i nc r e a s i ng  t r e n d,   wi t h   t h e   pe a k  o f   t h e   hi g h e s t   n u m be r   o f   publ i c a t i o n s   o c c ur r i n g  i n   2022.   T h e   r e s e a r c h   r e s u l t s   s h o w  t h a t  v a r i o us   di s c i p li ne s   h a v e   be e n   i nv o l ve d,   s uc h   a s   " e nvi r o nm e n t a l   s c i e n c e , "   " e a r t h   a n d  p l a n e t a r y   s c i e n c e s , "   " c o m put e r   s c i e n c e , "   " E n g i n e e r i n g, "   a n d  " M e d i c i ne , "   m a k i ng  i t   a n   i n t e r d i s c i p li na r y   s t ud y   a r e a .   T h e   c o l l a b o r a t i o n   r a t e   i n   t h e s e   pu bl i c a t i o n s   i s   a l s o   v e r y   hi g h ,   a t  0. 98 ,   i n d i c a t i n g  t h a t  m o s t   publ i c a t i o ns   a r e   wr i t t e n   c o l l a b o r a t i v e ly   r a t h e r   t h a n   i nd i vi dua ll y .   B a s e d   o n   t h e   r e s u l t s   o f   t h e   c o - a u t h o r s hi p  a na ly s i s ,   r e s e a r c h   do c um e n t s   o n   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5  us i n g  m a c hi n e   l e a r ni ng  c o m e   f r o m   v a r i o us   c o un t r i e s ,   w i t h   t h e   hi gh e s t   n u m b e r   o f   do c um e n t s   b e i ng  t h e   r e s u l t   o f   r e s e a r c h e r s   f r o m   C hi na ,   f o l l o we d  by   t h e   Uni t e d  S t a t e s ,   S o u th   K o r e a ,   I n d i a ,   a n d  t h e   Uni t e d  Ki n gdo m .   M a ny   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l go r i t hm s   i n  s t udi e s   o f   s pa t i a l   m o de li n g  o f   P M 2. 5  h a v e   a ddr e s s e d  m o de li ng  t e c hni que s ,   a n d  t h e   r e s u l t s   o f   c o - o c c ur r e n c e   a n a ly s i s   c o n c l ude   t h a t   th e   r a n do m   f o r e s t  m e t h o d  i s   po pul a r   a m o n g  r e s e a r c h e r s ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52       R e s e ar c h  tr e nd s   in  s pati al  mode li ng  o f  P M 2. 5   c on c e ntr ati on   …  ( R e tno  T r i  W ahy uni )   1325   f o l l o we d  by   de e p   l e a r ni ng ,   L S T M ,   XG B oo s t ,   a nd  e n s e m b l e   m o de l .   T h e   de v e l o p m e n t   o f   m a c hi ne   l e a r ni n g   m e t h o ds   o pe n s   o pp o r t uni t i e s   f o r   r e s e a r c h e r s   to  c o n duc t  f ur t h e r   r e s e a r c h   s uc h   a s   i m pr o vi n g  m o de l   pe r f o r m a n c e ,   c o m pa r a t i v e   s t udi e s ,   de v e l o p i ng  n e w  m e t h o ds ,   o r   a ppl yi ng  m e t h o ds   to  c a s e   s t udi e s   o f   un e x p l o r e d  r e g i o n s .   R e s e a r c h   o n   t h i s   to pi c   s t i l l   h a s   s i g ni f i c a n t   o pp or t u ni t i e s   f o r   e x p l o r a t i o n ,   e s pe c i a l ly   f o r   r e s e a r c h e r s   i n   c o un t r i e s   w i t h   m i n im a l   r e s e a r c h ,   b e c a us e   t h e   r e l e v a n c e   o f   t h i s   to pi c   to  gl o b a l   e nvi r o nm e n t a l   i s s ue s   a n d  i t s   uni t a r y   n a t ur e   de pe n d s   o n   t h e   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   d i f f e r e n t   r e gi o ns .       AC K NOWL E DGE M E NT S     W e   wo u l d  l i k e   to   e x pr e s s   o ur   g r a t i t ude   to   P o l i t e kni k  C a l t e x   R i a u  a n d  U ni ve r s i t i   T u n   Hus e i n  O nn  M a l a y s i a   f o r   t h e i r   a c a de m i c   a n d  f i na nc i a l   s uppo r t  dur i n g  t h e   r e s e a r c h   pr o c e s s   o n   s pa t i a l   m o de li ng  o f   P M 2. 5 ,   whi c h   b e ga n   w i t h   t h e   l i t e r a t ur e   r e vi e w  pr e s e n t e d  i n   t hi s   pa pe r .       RE F E R E NC E S     [ 1]   I Q   A ir ,  “ 2022  W o r ld   A i r   Q ua li t y   R e p o r t, ”   2022.  A c c e s s e d:   O c t.   06,  2023.  [ O nl in e ] .  A v a il a bl e :  ht tp s :/ /ww w .i qa ir .c om/ dl / pdf - r e p o r ts /2 022/ 2022_W o r ld _A i r _Q ua li t y _R e p or t_ I N T .pd f ? ut m_s o ur c e = d y na mi c s &ut m_m e di um= e ma il &ut m_ c a mpa ig n= W A Q R & ut m_c o nt e nt = e ma il _1#ms d y nmkt _t r a c ki ng c o nt e x t= e 0621245 - 2 c 11 - 45 f 2 - be a f - d1738 c 6 f b911 .   [ 2]   F .  W a ng  e t  al . ,   “ R e s pi r a to r y   di s e a s e s   a r e   po s it i ve l y   a s s oc ia te d  w it h  P M 2.5  c o n c e nt r a ti o ns   in   di f f e r e nt   a r e a s   of  T a iwa n,”   P L oS  O N E ,  vo l.  16, n o . 4 A pr i l,  p. e 0249694, Ap r . 2021, d o i:  10.1371/j o ur n a l. po n e .0249694.   [ 3]   L .   Y a ng,  C .  L i,   a nd  X .  T a ng,   “ T h e   im pa c t  of   P M 2.5  o n   t he   h o s t  de f e ns e   of   r e s pi r a t o r y   s y s t e m ,”   F r ont ie r s   in   C e ll   and  D e v e lo pm e nt al   B io lo gy , vol . 8, M a r . 2020, do i:  10.3389 / f c e l l. 2020.00091.   [ 4]   G .  P .  B ă lă ,  R .  M .  R â jn ove a nu,  E .  T ud or a c h e ,  R .  M o t iș a n,  a nd  C .  O a nc e a ,  “ A ir   p o ll ut i o n  e x p o s ur e   th e   ( in ) v is ib l e   r is k  f a c t o r   f or   r e s pi r a t o r y   di s e a s e s ,”   E nv ir onm e nt al   Sc ie nc e   and  P ol lu ti on  R e s e ar c h ,  v o l.   28,  n o .  16,  pp.  19615 – 19628,  2021,  do i:   10.1007/s 113 56 - 021 - 13208 - x.   [ 5]   C . L iu   e t  al . , “ A mbi e nt   pa r t ic ul a t e  a ir  p o ll ut i o n a nd da il y   m o r ta li t y  i n 652  c it i e s ,”   N e w  E ng la nd J o ur nal  of  M e di c in e , vo l.  381,   no .  8, pp. 705 – 715, Aug. 2019, do i:  10.1056/n e jm o a 1817364.   [ 6]   R .  B .  H a y e s   e t  al . ,  “ P M 2.5  a ir   p o ll ut i o n   a nd  c a us e - s pe c i f i c   c a r d i ov a s c ul a r   di s e a s e   m or ta li t y ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   E pi de m io lo gy , vo l.  49, n o . 1, pp. 25 – 35,  F e b . 2020, d o i :  10.109 3/ ij e /d y z 114.   [ 7]   V .  C .  P un,  F .  K a z e mi pa r k o uhi ,  J .  M a nj o ur id e s ,  a nd  H .  H .   S uh,  “ L o ng - t e r m  P M 2.5  e x p o s ur e   a nd  r e s pi r a t o r y ,  c a nc e r ,   a nd   c a r di ov a s c ul a r   m o r ta li t y   in   o ld e r   U S   a dul ts ,”   A m e r ic an  J ou r n al   of   E pi de m io lo gy ,  v o l.   186,  n o .  8,  pp.  96 1 – 969,  O c t.   2017,  do i:   10.1093/a je /k w x 166.   [ 8]   S . J a in , A . A . P r e s to ,  a nd N . Z i mm e r ma n, “ S pa ti a l  m o d e li ng  of  da il y   P M 2.5, NO 2 , a nd C O   c o nc e nt r a ti o ns  me a s ur e d b y  a  l o w - c o s t  s e ns o r   n e tw o r k:  c o mpa r is o n of   li n e a r ,  ma c hi n e   le a r ni ng,  a nd  h y br id   la nd  us e   m o de ls ,”   E nv ir onm e nt al   Sc ie nc e   and  T e c hnol ogy ,  vo l.   55, no . 13, pp. 8631 – 8641, J ul . 2021, d o i:  10.1021/a c s .e s t. 1c 02 653.   [ 9]   P .  W a ng,  X .  Q ia o ,  a nd  H .  Z ha ng,  “ M o de li ng  P M 2.5  a nd  O 3   w it h  a e r o s o l  f e e dba c ks   us in g  W R F /C he m  ove r   th e   S i c hua n  B a s in ,   s o ut hw e s t e r n C hi na ,”   Ch e m os phe r e , v o l.  254, p. 126735,  S e p.  2020, do i:  10.1016/j . c h e m o s phe r e .2020.126735.   [ 10]   L .  K .  W id y a   e t  al . ,  “ C o mpa r is o n  of   s pa ti a l  mo d e ll in g  a ppr o a c h e s   o n  P M 10  a nd  N O 2   c o nc e nt r a ti o n  v a r ia ti o ns :  a   c a s e   s tu d y   in   S ur a ba y a   c it y ,  I nd o n e s ia ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   E nv ir onm e nt al   R e s e ar c h  and  P ubl ic   H e al th ,  vo l.   17,  n o .  23,  pp.  1 – 15,  N ov .  2020, do i:  10.3390/i je r ph17238883.   [ 11]   M .  U ni k,  I .  S .  S it a ngga ng,  L .  S y a u f in a ,  a nd  I .  N .  S .  J a y a ,  “ P M 2.5  e s ti ma ti o n  us in g  ma c hi n e   le a r ni ng  m o de ls   a nd  s a te ll it e   da t a :  a   li te r a tu r e   r e vi e w , ”  I nt e r nat io nal   J our nal   of   A dv anc e d  C om put e r   Sc ie nc e   and  A ppl ic at io ns ,  v o l.   14,  n o .  5,  pp.  359 – 370,  2023,  do i:   10.14569/I J A C S A .2023.0140538.   [ 12]   Q .  C ui ,  F .  Z ha ng,  S .  F u,  X .  W e i,   Y .  M a ,  a nd  K .  W u,  “ H ig h  s pa ti o t e mp o r a l  r e s o lu ti o n  P M 2.5  c o nc e nt r a ti o n e s ti ma ti o n  w it h  ma c hi ne   le a r ni ng  a lg o r it hm:   a   c a s e   s tu d y   f or   W il d f i r e   in   C a li f o r ni a ,”   R e m ot e   Se ns in g ,  vo l.   14,  n o .  7,  p.   1635,  M a r .  2022,  do i:   10.3390/r s 14071635.   [ 13]   P .  G upt a   e t  al . ,  “ M a c hi n e   l e a r ni ng  a lg or it hm f or  e s ti ma ti ng  s ur f a c e   PM 2.5  in  T h a il a nd,”   A e r os ol   and  A ir   Q ual it y   R e s e ar c h ,  v ol .   21,   no . 11, p. 210105, 2021, d o i:  10.4209/AAQ R .210105.   [ 14]   P .  C .  C he n  a nd  Y .  T .  L in ,  “ E x p o s ur e   a s s e s s me nt   of   P M 2.5  us in g  s ma r t  s pa ti a l  in te r po la ti o n  o n  r e gul a t o r y   a ir   qua li t y   s ta ti o ns   w it h  c lu s te r in g  of   d e ns e l y - d e pl oy e d  mi c r o s e ns o r s ,”   E nv ir onm e nt al   P ol lu ti on ,  vo l.   292,  p.  118401,  J a n.   2022,   do i:   10.1016/j .e n v p o l. 2021.118401.   [ 15]   H . Z ha ng  e t  al . ,  “ U s in g K r ig in g  i nc or p o r a t e d w it h w in d di r e c ti o n t o  i n ve s ti ga t e  gr o und - le ve l  P M 2.5 c o n c e n tr a ti o n,”   Sc ie nc e  of  t he   T ot al  E nv ir onm e nt , vo l.  751, p. 141813, J a n. 2021, d o i:  10.101 6/ j. s c it o t e n v .2020.141813.   [ 16]   K . I . S o li ha h, D . N . M a r to n o , a nd B .  H a r y a nt o , “ I d e nt i f y in g t h e  be s t  s pa ti a l  in te r p o la ti o n m e th o d  f o r   e s ti ma ti ng s pa ti a l  di s t r ib ut io n   of   P M 2.5  in   J a ka r ta ,”   I O P   C on f e r e n c e   Se r ie s :   E ar th   and  E n v ir onm e nt al   Sc ie nc e ,  v o l.   893,  n o .  1,   p.  012043,  N ov .   2021,  do i:   10.1088/1755 - 1315/893/ 1/ 012043.   [ 17]   H .  D a i,   G .  H ua ng,  J .  W a ng,  H .  Z e ng,  a nd  F .  Z ho u,  “ S pa ti o - t e mpo r a l  c ha r a c t e r is ti c s   of   P M 2.5  c o n c e nt r a ti o ns   in   C hi na   B a s e d  o n  mu lt ip le  s o ur c e s   of  da ta   a nd L U R - G B M  dur in g 2016 – 2021,”   I nt e r nat io nal  J our nal  o f  E nv i r onm e nt al  R e s e a r c h and  P ubl ic  H e al th ,  vo l.  19, n o . 10, p. 6292, M a y  2022, d oi :  10.3390/i j e r ph1910629 2.   [ 18]   S .  Y a ng,  H .  W u,  J .   C he n,  X .  L in ,  a nd  T .  L u,  “ O pt im iz a ti o n  of   P M 2. 5  e s ti ma ti o n  us in g  la nds c a pe   pa tt e r n  in f or ma ti o n  a nd  la nd  us e   r e gr e s s io n  m o de l  in   Z h e ji a ng, C hi na ,”   A tmos phe r e , v o l.  9, n o . 2 , p. 47, F e b. 2018, d o i:  10.3390/atm o s 9020047.   [ 19]   C .  D a   W u,  Y .  T .  Z e ng,  a nd  S .  C .  C .  L ung,  “ A   h y br id   k r i gi ng/ la nd - us e   r e gr e s s io n  m o d e l  t o   a s s e s s   P M 2.5  s pa ti a l - te mpo r a l   v a r ia bi li t y ,”   Sc ie nc e  of  t he  T ot al  E nv ir onm e nt , v o l.  645, pp. 14 56 – 1464, De c . 2018, d oi :  10.1016/j .s c it ot e n v .2018.07.073.   [ 20]   P .  Y .  W o ng  e t  al . ,  “ U s in g  a   la nd   us e   r e gr e s s i o n  mo d e l  w it h  ma c hi ne   l e a r ni ng  t o   e s ti ma t e   gr o und  l e ve l  P M 2.5,”   E nv ir onm e nt al   P o ll ut io n ,  vo l.  277, p. 116846, M a y  2021, d o i :  10.1016/j . e n v p ol .2021.116846.   [ 21]   S .  M e ng,  B .  D in g,  a nd  J .  C he n,  “ T h e   r e s e a r c h  a nd  c it a ti o n  la nds c a pe   of   P M 2.5  in   1993 – 2017:   a   r e tr o s pe c ti ve   a na l y s is   w it h   bi bl io m e t r i c ,”   in   P r oc e e di ngs   o f   th e   4t h  I nt e r nat io nal   Sy m po s i um   on  B us in e s s   C or por at io n  and  D e v e lo pm e nt   in   Sout h - E as t  and  Sout h A s ia  unde r  B &R  I ni ti at iv e  ( I SB C D  2019) , P a r is , F r a n c e :  A tl a nt is  P r e s s , 2020. do i:  10.2991/a e bmr .k.200708.072.   [ 22]   S . Y a ng  e t  al . ,  “ T r e nds  o n P M 2 .5 r e s e a r c h, 1997 – 2016: a  bi bl i ome tr i c  s tu d y ,”   E nv ir onm e nt al  Sc ie nc e  and P ol lu ti on R e s e ar c h ,  vo l.   25, no . 13, pp. 12284 – 12298, M a y  2018, d o i :  10.1007/s 11356 - 018 - 1723 - x.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   2 ,  F e b r ua r y   20 2 5 :   1 31 7 - 1 32 7   1326   [ 23]   X . L u o   e t  al . , “ A  bi bl i o m e tr i c  a nd vis ua li z a ti o n a na l y s is  o n t h e   a s s o c ia ti o n be tw e e n  c hr o ni c  e x p o s ur e  t o   f in e  pa r ti c ul a t e  ma tt e r   a nd   c a nc e r   r is k,”   F r ont ie r s  i n P ubl ic  H e al th ,  vo l.  10, De c . 2022, d oi :  10.3389/ f pubh.2022.1039078.   [ 24]   N .  J ia ,  Y .  L i,   R .  C he n,   a nd  H .   Y a ng,   “ A   r e v ie w   of   gl o ba l  P M 2.5  e x p o s ur e   r e s e a r c h  tr e nds   f r o m  1992  t o  2022,”   Sus ta in a bi li ty   ( Sw it z e r la nd) ,  vo l.  15, n o . 13, p. 10509, J ul . 2023, do i :  10.3390 /s u151310509.   [ 25]   M .  H a n,  F .  Y a ng,   a nd  H .  S un,  “ A   bi bl io me t r i c   a nd  v is ua li z e d  a na l y s is   of   r e s e a r c h  pr o g r e s s   a nd  f r o nt i e r s   o n  he a lt h  e f f e c ts   c a us e d  b y   P M 2.5,”   E nv ir onm e nt al   Sc ie nc e   and  P ol lu ti on  R e s e ar c h ,  v o l.   28,  n o .  24,  pp.  30595 – 30612,  J un.  2021,  d o i:   10.1007/s 113 56 - 021 - 14086 - z.   [ 26]   S .  J a in ,  N .   K a ur ,  S .  V e r ma ,  K a v it a ,  A .  S .  M .   S .  H o s e n,  a nd  S .  S .  S e hga l,   “ U s e   of   ma c hi n e   le a r ni ng  in   a ir   po ll u ti o n  r e s e a r c h:   a   bi bl io g r a phi c  p e r s p e c ti v e ,”   E le c tr oni c s  ( Sw it z e r la nd) , vo l.  11, n o . 21, p. 3621, N ov . 2022, d o i:  10.3390/ e l e c tr o ni c s 11213621.   [ 27]   N .  J .  v a n  E c k  a nd  L .  W a lt ma n,  “ S of twa r e   s ur v e y :  V O S v i e w e r ,  a   c o mput e r   pr o g r a m  f o r   bi bl i o m e tr i c   ma ppi ng,”   Sc ie nt om e tr ic s ,    vo l.  84, n o . 2, pp. 523 – 538, Aug. 2010, d o i:  10.1007/s 11192 - 00 9 - 0146 - 3.   [ 28]   T .  D ha r , “ B ib li o m e tr i c   a na l y s is   of  t h e  J o ur na l  of   L ib r a r ia ns hi p  a nd I n f o r ma ti o n  S c i e n c e  dur in g  2012 - 2021,”   I n te r nat io nal  J our na l  of  I nf o r m at io n St udi e s  and L ib r a r ie s , v o l.  7, n o . 2, pp. 1 – 9, 202 2 .   [ 29]   I Q   A ir ,  “ 2023  W o r ld   A i r   Q ua li t y   R e p o r t, ”   2 023.  A c c e s s e d:   A ug.  09,  2024.  [ O nl in e ] .  A v a il a bl e :  ht tp s :/ /ww w .i qa ir .c o m/ dl /2 023_W o r ld _A i r _Q ua li t y _R e p or t. pd f ? ut m_s o ur c e = pd f &ut m_m e d iu m= do w nl o a d&ut m_ c a mpa ig n= w a q r 23&ut m_i d= w a qr 23&ut m_t e r m= f t# ms d y nmkt _t r a c ki ng c o nt e xt = 463261b7 - c c c 9 - 4586 - 8072 - 0359d48a 99 c 0   [ 30]   M .  S .  S .  S und e r ,   V .  A . T ik ki w a l,   A . K uma r ,  a nd B . T y a g i,   “ U n ve il in g t he   tr a ns pa r e n c y  of   pr e di c ti o n  m o d e ls  f or   s pa ti a l  P M 2.5 ove r   S in ga po r e :  c o mpa r is o n  of   di f f e r e nt   ma c h in e   l e a r ni ng  a ppr o a c h e s   w it h  e x pl a in a bl e   a r ti f i c ia l  in t e ll ig e n c e ,”   A I   ( S w it z e r la nd) ,  vol .  4,   no . 4, pp. 787 – 811, S e p. 2023, d o i:  10.3390/ai4040040.   [ 31]   X .  M a ,  T .  C he n,  R .  G e ,  F .  X v ,  C .  C ui ,  a nd  J .  L i,   “ P r e di c ti o n  of   P M 2.5  c o n c e nt r a ti o n  us in g  s pa ti o t e mp o r a l  da ta   w it h  ma c hi n e   le a r ni ng   mo d e ls ,”   A tmos phe r e , v o l.  14, n o . 10, p. 1517,  S e p. 2023, d oi :  10.3390/a tm o s 14101517.   [ 32]   A . D ha nda pa ni ,  J . I qba l,  a nd R .  N . K uma r , “ A ppl ic a ti o n  of  ma c hi ne  l e a r n in g ( in di v id ua l  v s  s ta c ki ng)  m o d e ls  o n M E R R A - 2 da ta  t o   pr e di c t  s ur f a c e   P M 2.5  c o n c e nt r a ti o ns   ove r   I ndi a ,”   C he m os phe r e ,  v o l.   340,  p.   139966,  N ov .  2023,   do i:   10.1016/j .c h e m o s phe r e .2023.139966.   [ 33]   F .  W e n,  L .  L iu ,  P .  Z ha ng,  W .  M a ,  a nd  Z .  L i,   “ P r e di c ti o n  of   s pa ti a l  di s tr ib ut io n  of   P M 2.5  po ll ut i o n  ba s e d  o n  ma c hi n e   l e a r n in g   r a ndo m   f o r e s t  o pt im iz e d   L U R   m o d e l, ”   in   P r oc e e di ngs   -   202 3  I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  M e c hat r oni c s ,  I oT   and  I ndus t r ia l   I nf or m at ic s , I C M I I I  2023 , I E E E , J un. 2023, pp. 170 – 173. d o i:  1 0.1109/I C M I I I 58949.2023.00037.   [ 34]   Z .  W a ng ,  P .  C he n,  R .   W a ng,   Z .  A n,  a nd   L .  Q iu ,  “ E s ti ma ti o n of   P M 2.5  c o n c e n tr a ti o ns   w it h  hi gh  s pa ti o te mp o r a l  r e s o lu ti o n  in   B e ij in g   us in g  th e   E R A 5  da ta s e t  a nd  ma c h in e  l e a r n in g  m o de ls ,”   A dv anc e s   in   Spac e   R e s e a r c h ,  v o l.   71,  n o .   8,  pp.  3150 – 3165,  A pr .  2023, do i:   10.101 6/ j. a s r .2022.12.016.   [ 35]   R .  S o n,  D .  S tr a t o ul ia s ,  H .  C .  K im ,  a nd  J .  H .  Y oo n,  “ E s ti ma ti o n  of   s ur f a c e   P M 2.5  c o n c e nt r a ti o ns   f r o m  a tm o s phe r ic   ga s   s pe c i e s   r e t r ie ve d  f r o m  T R O P O M I   us in g  d e e p  le a r n in g:   I mpa c ts   of   f i r e   o n  a ir   p ol lu ti o n  ove r   T ha il a nd,”   A tmos phe r ic   P ol lu ti on  R e s e ar c h ,  vo l.  14, n o . 10, p. 101875, O c t.  2023, d o i:  10.1016/j .a pr .2023.1 01875.   [ 36]   X .  Y a n  e t  al . ,  “ C o o p e r a ti ve   s im ul ta ne o us   in ve r s i o n  of   s a t e ll it e - ba s e d  r e a l - ti m e   P M 2.5  a nd  o z o n e   l e v e ls   us in g  a n  im pr ov e d  d e e p  le a r ni ng  m o d e l  w it h  a tt e nt i o n  m e c ha ni s m,”   E nv ir onm e nt al   P o ll ut io n ,  vo l.   327,  p.  121509,  J un.  2023,  do i:   10.1016/j .e n v p o l. 2023.121509.   [ 37]   Y . Q iu   e t  al . , “ R e gi o na l  a e r o s ol   f o r e c a s ts  ba s e d o n d e e p l e a r ni n g a nd nume r i c a l  w e a th e r  p r e di c ti o n,”   npj  C li m at e  and A tmos phe r ic   Sc ie nc e , v o l.  6, n o . 1,   p. 71, J un. 2023, d o i:  10.1038/s 41612 - 02 3 - 00397 - 0.   [ 38]   H . W a ng,  L .  Z ha ng, R . W u, a nd Y . C e n, “ S pa ti o - t e mp o r a l  f us i on of  me te or o l o gi c a l  f a c t o r s   f o r  mul ti - s it e  P M 2.5 pr e di c ti o n:   a   d e e p  le a r ni ng  a nd  ti me - v a r ia nt   gr a ph  a ppr o a c h,”   E nv ir onm e nt al   R e s e ar c h ,  v o l.   239,  p.  117286,  D e c .  2023,  do i:   10.1016/j .e n v r e s .2023.117286.   [ 39]   J .  M a ,  Y .  D in g,  J .  C .  P .  C h e ng,  F .   J ia ng,  a nd  Z .   W a n,  “ A   t e mp o r a l - s pa ti a l  in t e r p o la ti o n  a nd  e x tr a p o la ti o n   m e th o d  ba s e d   o n   ge o gr a phi c  L o ng   S h o r t - T e r m  M e m o r y   n e ur a l  n e tw or k f o r   P M 2.5,”   J our n al   of   C l e ane r   P r oduc ti on ,  vo l.   237,   p.  117729,  N ov .  2 019,  do i:  10.1016/j . jc l e p r o .2019.117729.   [ 40]   M .  A .  B ha tt i,   Z .  S o ng,  U .  A .   B ha tt i,   a nd  N .  A hma d,   “ P r e di c ti ng  th e   im pa c t  of   c ha ng e   in   a ir   qua li t y   pa tt e r ns   du e   t o  C O V I D - 19   lo c kd o w n poli c ie s  i n mul ti pl e  ur b a n c it i e s   of   H e na n :  a  de e p l e a r ni ng a ppr o a c h ,”   A tmos phe r e , vo l.  14, no . 5, p. 902, M a y  2023, do i:   10.3390/a tm o s 14050902.   [ 41]   J .  M a ,   Y .  D in g,   V .  J .  L .  G a n,  C .  L in ,  a nd  Z .  W a n,  “ S pa ti o te mp or a l  pr e di c ti o n  of   P M 2.5  c o n c e nt r a ti o ns   a t  di f f e r e nt   ti me   gr a nul a r i ti e s   us in g  I D W - B L S T M ,”   I E E E  A c c e s s , vo l.  7, pp. 107897 – 107907 , 2019, do i:  10.1109/AC C E S S .2019.2932445.   [ 42]   Y .  S o ng  e t  al . ,  “ H P O - e mp o w e r e d  ma c hi n e   l e a r ni ng  w it h  mul ti pl e   e n v i r o nme n t  v a r ia bl e s   e na bl e s   s pa ti a l  pr e di c ti o n  of   s o il   he a vy  me ta ls   in   c o a s ta l  de lt a   f a r ml a nd  of   C hi na ,”   C om put e r s   and  E le c tr oni c s   in   A gr ic ul tu r e ,  vo l.   213,  p.  108254,   O c t.   2023,  do i:   10.1016/j .c o mpa g.2023. 108254.   [ 43]   M .  L iu ,  X .  L u o ,  L .   Q i,   X .  L ia o ,  a nd  C .  C he n,   “ S im ul a ti o n  of   th e   s pa ti o t e mp o r a l  di s tr ib ut i o n   of   P M 2.5  c o n c e nt r a ti o n  ba s e d   o n   G T W R - X G B oo s t  tw o - s ta ge  m o d e l:  a  c a s e  s tu d y   of  C h e ngdu C ho ngqi ng  e c o n o mi c   c ir c l e ,”   A tmos phe r e , v ol . 14, n o . 1,  p. 115,  J a n.   2023, do i:  10.3390/atm o s 14010115.   [ 44]   L .  L in   e t  al . ,  “ E s ti ma ti ng  P M 2.5  c o nc e nt r a ti o ns   us in g  th e   ma c hi n e   l e a r ni ng  RF - X G B oo s t  m o d e l  in   G ua nz h o ng  U r ba n   A ggl o m e r a ti o n, C hi na ,”   R e m ot e  Se ns in g , vo l.  14, n o . 20, p. 523 9, O c t.  2022, d o i:  10.3390/r s 14205239.   [ 45]   J .  W a ng   e t  al . ,  “ A   f ul l - c ove r a ge   e s ti ma ti o n  of   P M 2.5  c o n c e n tr a ti o ns   us in g  a   h y br id   X G B oo s t - W D   m o de l  a nd  W R F - s im ul a te d  me t e o r o l o gi c a l  f i e ld s   in   th e   Y a ngt z e   R i v e r   D e lt a   U r ba n  A ggl o m e r a ti o n,  C hi na ,”   E nv ir onm e nt al   R e s e ar c h ,  vo l.   203,  p.  111799,  J a n.   2022,  do i:  10.1016/j . e n vr e s .2021.111799.   [ 46]   Z .  F a n,  Q .  Z ha n,  C .  Y a ng,  H .  L iu ,  a nd  M .  B il a l,   “ E s ti ma ti ng  P M 2 .5  c o n c e nt r a ti o ns   us in g  s pa ti a ll y   l o c a l  X G B oo s t  ba s e d  o n  f ul l‐ c ove r e d s a r a  a o d a t  th e  u r ba n s c a le ,”   R e m ot e  Se ns in g , vo l.  12, n o . 20, pp. 1 – 20, O c t.  2020,   d o i:  10.3390/r s 12203368.   [ 47]   J .  M a ,  Z .  Y u,   Y .  Q u,   J . X u,  a nd   Y . C a o ,  “ A ppl ic a ti o n  of   th e   XGB oo s t  ma c hi ne   l e a r ni ng  me th o d  in   P M 2 .5  pr e di c ti o n:   a   c a s e   s tu d y   of   S ha ngha i ,”   A e r os ol  and A ir  Q ual it y  R e s e ar c h , v o l.  20, n o . 1,  pp. 128 – 138, 2020, do i:  10.4209/aa q r .2019.08.0408.   [ 48]   P .  Y .  W o ng,  H .  J .  S u,  S .  C .  C .   L ung,  a nd  C .  D a   W u,  “ A n  e ns e mbl e   mi xe d  s pa ti a l  mo d e l  in   e s ti ma ti ng  l o ng - t e r m  a nd  di ur na l  v a r ia ti o ns   of   P M 2.5  in   T a iwa n,”   Sc ie nc e   o f   th e   T o ta l  E nv ir onm e nt ,  vo l.   866,  p.  161336,  M a r .  2023,  do i:   10.1016/j .s c it o t e n v .2022.161336.   [ 49]   Q .  D i  e t  al . ,  “ A n  e ns e mbl e - ba s e d  m o d e l   of   P M 2.5  c o n c e n tr a t io n  a c r o s s   th e   c o n ti gu o us   U ni te d   S ta t e s   w it h  hi gh  s pa ti o te mp o r a l  r e s o lu ti o n,”   E nv ir onm e nt  I nt e r nat io nal , vol . 130, p. 104909, S e p. 2019, do i:  10.1016/j . e n v in t. 2019.104909.   [ 50]   J .  T .  K e ll y   e t  al . ,  “ E x a mi ni ng  P M 2.5  c o n c e nt r a ti o ns   a nd  e x p o s ur e   us in g  mul ti pl e   m o d e ls ,”   E nv ir onm e nt al   R e s e ar c h ,  v o l.   196 ,  p.  110432, M a y  2021, d o i :  10.1016/j . e n v r e s .2020.110432.   [ 51]   Q .  F u  e t  al . ,  “ H ig h - r e s o lu ti o n  P M 2.5  c o n c e nt r a ti o ns   e s ti ma ti o n  ba s e d   o n  s ta c k e d  e ns e mbl e   l e a r ni ng   m o de l  us in g  mul ti - s our c e   s a te ll it e   T O A   d a ta ,”   R e m ot e  Se ns in g , v o l.  15, n o . 23, p. 5489,  N ov . 2023, d o i:  10.3390/ r s 15235489.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.