XGBoost在滑坡预测中的应用研究
Research on the Application of XGBoost in Landslide Prediction
DOI: 10.12677/me.2025.135097, PDF,   
作者: 黎 智, 刘 阳:安徽理工大学地球与环境学院,安徽 淮南
关键词: 滑坡预测XGBoost机器学习数据处理Landslide Prediction XGBoost Machine Learning Data Processing
摘要: 滑坡是一种强破坏力的自然灾害,严重威胁人类生命安全与社会经济,传统的预测方法在面对复杂环境存在明显的局限性,严重影响预测效果和应用场景,随着多维数据的兴起,能处理大量数据的机器学习模型成为主流,XGBoost以其独特的优势,在滑坡预测中表现出强大的预测精度,且在样本不平衡问题具有较强鲁棒性。本文结合了XGBoost在区域易发性评价、滑坡位移预测以及XGBoost多模型集成在阶跃型滑坡位移上的应用,进一步展现了XGBoost在不同类型的滑坡预测中强大的适应性。应用前景上,XGBoost在未来可以与深度学习、集成代价敏感学习与不确定性量化方法等多方位融合,使滑坡预测能够更加精准、可靠、实用,构建更加智能化、准确化的滑坡风险管理系统,为滑坡风险评估和防灾决策提供支持。
Abstract: Landslides are a highly destructive natural disaster that poses a serious threat to human life safety and socio-economic development. Traditional prediction methods have obvious limitations in dealing with complex environments, seriously affecting prediction effectiveness and application scenarios. With the rise of multidimensional data, machine learning models capable of processing large amounts of data have become mainstream. XGBoost, with its unique advantages, exhibits strong prediction accuracy in landslide prediction and strong robustness in sample imbalance problems. This article combines XGBoost in regional susceptibility assessment, landslide displacement prediction, and the application of XGBoost multi model integration in step landslide displacement, further demonstrating the strong adaptability of XGBoost in predicting different types of landslides. In terms of application prospects, XGBoost can be integrated with deep learning, integrated cost sensitive learning, and uncertainty quantification methods in multiple aspects in the future, making landslide prediction more accurate, reliable, and practical, and building a more intelligent and accurate landslide risk management system to provide support for landslide risk assessment and disaster prevention decision-making.
文章引用:黎智, 刘阳. XGBoost在滑坡预测中的应用研究[J]. 矿山工程, 2025, 13(5): 862-871. https://doi.org/10.12677/me.2025.135097

参考文献

[1] 李荟, 韩晓飞, 朱万成, 等. 基于多源信息融合的矿山边坡滑坡灾害研究现状与展望[J]. 工矿自动化, 2024, 50(6): 6-15.
[2] 吴宏阳, 周超, 梁鑫, 等. 基于XGBoost模型的三峡库区燕山乡滑坡易发性评价与区划[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2023, 34(5): 141-152.
[3] 侯程迅, 胡金其. 基于XGBoost的滑坡风险分析[J]. 农业灾害研究, 2025, 15(3): 305-307+310.
[4] 崔婷婷, 安雪莲, 孙德亮, 等. 基于SHAP的可解释机器学习的滑坡易发性评价模型[J]. 成都理工大学学报(自然科学版), 2025, 52(1): 153-172.
[5] 张潇远, 苏巧梅, 赵财胜, 等. 一种利用贝叶斯算法优化XGBoost的滑坡易发性评价方法[J]. 测绘科学, 2023, 48(6): 140-150.
[6] 赵晓东, 徐振涛, 刘福, 等. 基于极端梯度提升算法的滑坡易发性评价模型[J]. 科学技术与工程, 2022, 22(23): 10347-10354.
[7] 赵恒梓, 李素敏, 郭庆, 等. 样本优化的集成学习模型在滑坡易发性评价中的应用[J]. 测绘科学, 2024, 49(12): 132-141.
[8] 张威, 胡舫瑞, 綦巍, 等. 基于XGBoost和云模型的地质灾害易发性评价[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2023, 34(6): 136-145.
[9] 赵芹, 李清泉. 顾及InSAR形变的区域滑坡易发性评价[J/OL]. 物探化探计算技术, 1-10.
http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1242.P.20250310.1610.002.html, 2025-06-20.
[10] 贾应, 吴彩燕, 王立娟, 等. 融合InSAR与机器学习的滑坡易发性评价[J]. 大地测量与地球动力学, 2025, 45(3): 231-238.
[11] 肖婷, 刘庆丽, 邓敏, 等. 三峡库区万州区滑坡易发性演化规律[J]. 地球科学, 2025, 50(4): 1625-1637.
[12] 黄智杰, 沈佳, 简文彬, 等. 基于XGBoost模型的降雨诱发阶跃型滑坡位移预测[J]. 自然灾害学报, 2023, 32(2): 217-226.
[13] 王惠琴, 梁啸, 何永强, 等. 融合XGBoost和SVR的滑坡位移预测[J]. 湖南大学学报(自然科学版), 2025, 52(4): 149-158.
[14] 周伟, 李景娟, 李炎隆, 等. 基于BOVMD-P-BOXGBoost的阶跃式滑坡位移预测[J/OL]. 南水北调与水利科技(中英文), 1-19.
http://kns.cnki.net/kcms/detail/13.1430.tv.20250205.1624.004.html, 2025-06-20.
[15] 曹文康, 徐哈宁, 肖慧, 等. 基于贝叶斯优化XGBoost的多元输入模型对滑坡位移预测效果研究[J]. 测绘工程, 2024, 33(2): 49-55.
[16] 蒋宏伟, 刘健鹏, 王新杰, 等. 随机森林优化的静动态耦合模型在滑坡位移预测中的应用[J]. 常州大学学报(自然科学版), 2024, 36(3): 80-92.