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    刘磊磊, 段灿, 许冲, 邬忠虎, 2026. 融合物理机制的负样本优化策略与地震滑坡易发性评价. 地球科学. doi: 10.3799/dqkx.2026.077
    引用本文: 刘磊磊, 段灿, 许冲, 邬忠虎, 2026. 融合物理机制的负样本优化策略与地震滑坡易发性评价. 地球科学. doi: 10.3799/dqkx.2026.077
    Lei-Lei Liu, Can Duan, Chong Xu, Zhong-Hu Wu, 2026. A Physically-Informed Negative Sampling Strategy for Earthquake-Induced Landslide Susceptibility Assessment. Earth Science. doi: 10.3799/dqkx.2026.077
    Citation: Lei-Lei Liu, Can Duan, Chong Xu, Zhong-Hu Wu, 2026. A Physically-Informed Negative Sampling Strategy for Earthquake-Induced Landslide Susceptibility Assessment. Earth Science. doi: 10.3799/dqkx.2026.077

    融合物理机制的负样本优化策略与地震滑坡易发性评价

    doi: 10.3799/dqkx.2026.077
    基金项目: 

    贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑[2023]一般137)

    详细信息
      作者简介:

      刘磊磊(1987-),男,博士,副教授,主要从事地质灾害防治与风险控制方面的研究工作。E-mail:csulll@foxmail.com

      通讯作者:

      邬忠虎(1989-),男,博士,教授,主要从事固废资源利用与地质灾害防控方面的研究工作。E-mail:zhwu1@gzu.edu.cn

    • 中图分类号: P642.22

    A Physically-Informed Negative Sampling Strategy for Earthquake-Induced Landslide Susceptibility Assessment

    • 摘要: 准确的地震滑坡易发性评价对于震后应急响应与风险管理至关重要。然而,滑坡易发性建模中负样本选取存在较强的随机性,且缺乏基于物理机制(如考虑安全系数、永久位移和失效概率等物理评价指标)的稳定性判别,影响模型的预测能力。为探究不同物理机制驱动下的负样本选取策略对地震滑坡易发性评价结果的影响,本文基于三类典型的稳定性评价指标:安全系数(Fs)、永久位移(Dn)和滑坡失效概率(Pf),划定稳定区域构建滑坡负样本数据集,结合逻辑回归(LR)、随机森林(RF)和卷积神经网络(CNN)三种模型进行系统对比研究。结果表明,基于Dn策略构建的负样本更能反映地震诱发滑坡的物理机制,评价精度最高,AUC最大为0.924,明显优于Pf策略(0.912)和Fs策略(0.908)。在模型选择方面,CNN模型凭借其深层特征提取和非线性表达能力,在滑坡识别和分类性能方面均优于RF和LR模型,表现出更强的稳定性和泛化能力。SHAP分析显示,地震动峰值加速度、坡度、坡位以及距断层距离是滑坡发生的主控因素。研究表明,融合物理机制的Dn策略与CNN模型组合(Dn-CNN),在地震滑坡易发性评价中预测效果最好,研究成果可为地震滑坡易发性预测中负样本选择和模型选取提供参考。

       

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    出版历程
    • 收稿日期:  2025-08-24
    • 网络出版日期:  2026-04-01

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