吉林大学学报(地球科学版) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (2): 584-597.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20240068

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

基于深度学习模型的岩溶塌陷易发性评价——以广佛肇地区为例

胡飞跃,徐昊翔,邓成坚,杨舒铎   

  1. 广东省地质调查研究院,广州510080

  • 出版日期:2026-03-26 发布日期:2026-04-15
  • 基金资助:

    中国地质调查局地质调查项目(12120114022301,DD20160252-06,DD20160257-04);国家自然科学基金项目(U1911202)


Susceptibility Evaluation of Karst Collapse Based on Deep Learning Models: A Case Study of  Guangzhou-Foshan-Zhaoqing Area

Hu Feiyue,Xu Haoxiang,Deng Chengjian,Yang Shuduo   

  1. Guangdong Institute of Geological Survey, Guangzhou 510080, China
  • Online:2026-03-26 Published:2026-04-15
  • Supported by:
    Supported by the Geological Survey Projects of China Geological Survey (12120114022301, DD20160252-06, DD20160257-04) and the National Natural Science Foundation of China (U1911202)

摘要:

岩溶塌陷是岩溶发育区常见的一种动力地质灾害,具有突发性强、隐蔽性高等特点,对场地稳定性及工程安全构成严重威胁。为准确识别广佛肇地区岩溶塌陷的主要诱发因素,本文基于区域地质条件,分别构建深度神经网络(DNN)模型与传统层次分析法(AHP)模型,对易发性进行评价预测,并进行精度对比验证。结果表明,DNN模型在预测精度和可靠性方面均优于AHP模型,其整体评价精度达到87.9%,显著高于AHP模型的66.7%。DNN模型在岩溶塌陷易发性评价中具有显著优势,可为岩溶区灾害防治与规划提供科学依据。

关键词: 岩溶塌陷, 深度学习, 神经网络, 层次分析法, 易发性评价

Abstract: Karst collapse is a common dynamic geological hazard in karst development areas, characterized by high suddenness and concealment, posing severe threats to site stability and engineering safety. To accurately identify the primary triggering factors of karst collapse in the study area, this paper constructs both a deep neural network (DNN) model and a traditional analytic hierarchy process (AHP) model based on regional geological conditions to evaluate and predict collapse susceptibility, followed by comparative validation of their accuracy. The results demonstrate that the DNN model outperforms the AHP model in both predictive accuracy and reliability, achieving an overall evaluation accuracy of 87.9%, significantly higher than the 66.7% attained by the AHP model. The DNN model exhibits distinct advantages in assessing karst collapse susceptibility and can provide a scientific basis for disaster prevention and planning in karst regions.

Key words: karst collapse, deep learning, neural network, analytic hierarchy process, susceptibility assessment

中图分类号: 

  • P642.26
[1] 周孙超, 宋腾蛟, 王琰, 蔡宗佑. 基于小龙虾优化算法的BP神经网络模型在滑坡易发性评价中的应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 937-950.
[2] 陈应显, 朱喆, 富颉鹏, 马慧茹. 基于条件生成对抗网络的深部水文地质剖面生成方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 975-985.
[3] 李海港, 王涛, 杨艳伟, 董学征, 廖利勇, 付晓东, 刘硕磊, 倪雨苗.  基于深度学习的地下管线探地雷达数据反演[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 1026-1037.
[4] 刘洪学, 杨化超, 卞和方, 李斌, 李磊, 汪森. 基于深度学习及人机协同的煤矿区地表遥感影像变化图斑智能提取[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 1076-1087.
[5] 弋良朋, 张宇欣. 基于“三生”空间的乡村土地适宜性分析及景观生态风险评估——以天津市蓟州区赵家峪村为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 557-567.
[6] 赵天硕, 宋超, , 刘财, , , , 徐雨歆.

物理信息神经网络地震走时层析成像程函方程因式分解方法 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 694-702.

[7] 刘涛, 刘宗堡, 张可佳, 张岩, 张瑞雪, 刘晓文, 徐翠云.

基于深度学习的致密砂岩储层薄片图像生成与识别方法 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 724-738.

[8] 冯波, 谢一平, 田海龙, 封官宏, 杨金钢. 基于GIS-MCDA的松辽盆地南部中央坳陷区咸水层CO2地质封存适宜性评价[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(6): 1981-2000.
[9] 高全明, 尚复庆, 柴进, 王一, 孙伟, 赵静. 基于MagTrack-CNN的磁性目标运动轨迹实时定位跟踪方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(6): 2088-2099.
[10] 杨兰, 王运, 邹勇军, 胡宝群, 李满根, 张安, 朱满怀. 基于机器学习的富硒土壤预测模型的构建与比较——以江西省信丰县油山地区为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1629-1643.
[11] 冯媛媛, 李朝奎, 刘松焕, 田沁. SSC-SeNet:一种融合点云与影像数据的露天矿区建筑物语义分割算法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1757-1773.
[12] 齐娇, 曹思远. 基于先验知识的深度学习表面相关多次波压制方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1702-1714.
[13] 李航, 孙宇航, 李佳慧, 李学贵, 董宏丽, .

基于波动方程的地震波数值模拟研究综述 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 627-645.

[14] 杨笑天, 谭金林, 鱼昕, 赵俊哲, 刘铭. 基于GAM-YOLOv8的遥感图像舰船目标跟踪[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(1): 328-339.
[15] 高康哲, 王凤艳, 刘子维, 王明常. 基于改进U-Net的遥感图像语义分割[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(5): 1752-1763.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 尤敏鑫,刘建民. 同位素地球化学在峨眉山大火成岩省研究中的应用现状与进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(4): 1231 -1243 .
[2] 杨春梅, 李洪奇,陆大卫,张方礼,高 原,邵英超. 不同驱替方式下岩石电阻率与饱和度的关系[J]. J4, 2005, 35(05): 667 -671 .
[3] 祝洪臣,张炯飞,权 恒. 大兴安岭中生代两期成岩成矿作用的元素、同位素特征及其形成环境[J]. J4, 2005, 35(04): 436 -0442 .
[4] 朱建伟, 赵刚, 刘博, 郭巍, 成俊. 油页岩测井识别技术及应用[J]. J4, 2012, 42(2): 289 -295 .
[5] 陈力,梁海安,张文娟,荣帆. 模糊数学方法在城市工程地质环境区划中的应用--以抚顺市城区为例[J]. J4, 2008, 38(5): 837 -0840 .
[6] 高桂梅,苏 克,王文颖,甘树才,刘招君. 吉林省桦甸油页岩中稀土元素和微量元素的研究[J]. J4, 2006, 36(6): 974 -0979 .
[7] 吴孔运,蒋忠诚,叶 晔. 不同植物群落对灰岩试块溶蚀速率的影响[J]. J4, 2007, 37(5): 967 -0971 .
[8] 周彦章,迟宝明,刘中培. 山东夏甸金矿床充水机理构造控制模式[J]. J4, 2008, 38(2): 255 -0260 .
[9] 张渊,刘连登,孙景贵,陈国华,张洪喜,闫复传,杨开春. 胶东西北部黄埠岭金矿床两期次叠加成矿[J]. J4, 2008, 38(1): 21 -0026 .
[10] 鲁程鹏, 束龙仓, 苑利波, 张蓉蓉, 黄币娟, 王彬彬. 基于示踪试验求解岩溶含水层水文地质参数[J]. J4, 2009, 39(4): 717 -721 .