滑坡灾变判识技术研究
Study on Catastrophe Identification Technology for Landslides
摘要: 本文是一篇关于滑坡灾变判识技术的综述性研究论文。文章系统性地梳理了滑坡灾害从机理到监测、评价、预测及预警的完整技术链条。首先,论文阐述了滑坡灾害的分类体系、灾变机理、诱发因素以及基于蠕变理论的演化阶段。其次,详细介绍了滑坡稳定性评价的三大方法体系:定性与半定量法、极限平衡法和数值模拟法。接着,论文重点论述了“空–天–地–深”一体化监测体系和多源异构数据的处理与特征提取技术。在此基础上,文章探讨了物理驱动、数据驱动(机器学习与深度学习)及混合预警模型在滑坡灾变预测中的应用。论文进一步归纳了当前研究面临的五大核心挑战:多物理场耦合模拟的精度与效率矛盾、普适性临滑判据的缺失、多源数据实时融合的瓶颈、隐蔽滑坡广域识别泛化能力不足以及极端工况下预测模型的失效风险。最后,文章展望了未来的发展方向,包括全维度多场耦合机理研究、物理约束的AI模型(PINN)、广域隐蔽滑坡的轻量化迁移识别以及基于边缘–云协同的数字孪生预警平台。
Abstract: This paper presents a comprehensive review on identification and discrimination technologies for landslide catastrophic failure. It systematically sorts out the complete technical chain covering landslide disasters from underlying mechanisms to monitoring, stability assessment, prediction and early warning. First, the paper elaborates on the landslide classification system, catastrophic failure mechanisms, triggering factors, as well as evolutionary stages derived from creep theory. Second, it elaborates on three major methodological frameworks for landslide stability evaluation: qualitative and semi-quantitative approaches, limit equilibrium methods, and numerical simulation techniques. Subsequently, this review focuses on the integrated “space-air-ground-subsurface” monitoring framework, together with processing and feature extraction techniques for multi-source heterogeneous data. On this basis, the paper discusses the applications of physically driven models, data-driven models (machine learning and deep learning), and hybrid early-warning models in the prediction of landslide catastrophic failure. Furthermore, five core challenges confronting current research are summarized: the trade-off between accuracy and computational efficiency in multi-physics coupling simulation, the absence of universal critical sliding discrimination criteria, bottlenecks restricting real-time fusion of multi-source data, insufficient generalization capacity for wide-area identification of concealed landslides, and the risk of prediction model failure under extreme working conditions. Finally, future research prospects are proposed, including full-dimensional multi-field coupling mechanism investigations, artificial intelligence models constrained by physical laws (physics-Informed Neural Networks, PINNs), lightweight transfer learning for wide-area concealed landslide identification, and digital twin early-warning platforms built upon edge-cloud collaborative computing architecture.
文章引用:李腾腾. 滑坡灾变判识技术研究[J]. 水土保持, 2026, 14(2): 39-48. https://doi.org/10.12677/ojswc.2026.142004

参考文献

[1] 白冬鑫. 降雨条件下滑坡多物理场时空响应与监测预警[D]: [博士学位论文]. 长沙: 中南大学, 2023.
[2] 章赛. 面向滑坡灾害监测的多源异质流数据智能融合与预警研究[D]: [博士学位论文]. 西安: 西安建筑科技大学, 2021.
[3] 江松. 基于多监测场信息融合的滑坡灾害态势评估与预警研究[D]: [博士学位论文]. 西安: 西安建筑科技大学, 2019.
[4] 唐辉明, 李长冬, 龚文平, 等. 滑坡演化的基本属性与研究途径[J]. 地球科学, 2022, 47(12): 4596-4608.
[5] 郭双枫, 何嘉元, 张志华, 等. 双层土质滑坡临界滑动面判识与失稳机理研究[J]. 防灾减灾工程学报, 2024, 44(5): 1020-1029.
[6] 李增涛. 极端降雨型滑坡的加载位移耦合预测参数及灾变动力预测判据研究[D]: [硕士学位论文]. 青岛: 青岛理工大学, 2013.
[7] 任晓虎. 基于多指标的甘肃黑方台黄土滑坡早期识别研究[D]: [硕士学位论文]. 成都: 成都理工大学, 2020.
[8] 殷悦铭. 土体组成对滑坡裂缝发育特征影响及滑坡演化阶段判识[D]: [博士学位论文]. 武汉: 中国地质大学, 2024.
[9] 张永双, 刘筱怡, 姚鑫. 基于InSAR技术的古滑坡复活早期识别方法研究——以大渡河流域为例[J]. 水利学报, 2020, 51(5): 545-555.
[10] 安宁, 张志鲟, 李正发, 等. 滑坡多源监测技术及人工智能算法研究进展[J/OL]. 华北水利水电大学学报(自然科学版): 1-15.
https://link.cnki.net/urlid/41.1432.TV.20260413.1334.006, 2026-04-20.
[11] 蒋仕林. 基于SBAS技术的奉节县滑坡隐患早期识别研究[D]: [硕士学位论文]. 成都: 西南石油大学, 2023.
[12] 熊小辉, 白永健, 铁永波, 等. 基于“天-空-地-深”方法的山区城镇地质灾害隐患判识: 以四川省喜德县重点乡镇为例[J]. 沉积与特提斯地质, 2024, 44(3): 560-571.
[13] 贺觉非. 隐蔽滑坡智能判识与广域泛化方法研究[D]: [硕士学位论文]. 北京: 北京邮电大学, 2025.
[14] 吴军波. 三维倾斜摄影和激光雷达在高位隐蔽地质灾害判识及斜坡影纹特征分析的应用——以乳源瑶族自治县东坪镇为例[J]. 四川有色金属, 2025(3): 45-50, 54.
[15] 李江. 基于多物理机制驱动的滑坡灾害基因判识与预测方法研究[D]: [博士学位论文]. 北京: 北京科技大学, 2026.
[16] 蒲未来, 刘敦龙, 桑学佳, 等. 融合多源异构数据的滑坡变形阶段智能判识方法[J]. 灾害学, 2023, 38(4): 179-186.
[17] 胡镇汝. 基于机器学习算法的滑坡判识方法研究及应用[D]: [硕士学位论文]. 成都: 成都理工大学, 2022.
[18] 许强. 对滑坡监测预警相关问题的认识与思考[J]. 工程地质学报, 2020, 28(2): 360-374.
[19] 彭大雷. 黄土滑坡潜在隐患早期识别研究: 以甘肃黑方台为例[D]: [博士学位论文]. 成都: 成都理工大学, 2018.
[20] 周娇乐. 基于综合遥感的云南小江流域滑坡隐患判识及易发性评价[D]: [硕士学位论文]. 北京: 中国地质大学(北京), 2024.