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WGAN-GP数据增强与图神经网络耦合的滑坡易发性评价

闫宝瑞,  曾怀恩,  李希,  吴成杰,  乔亚攀,  韦朋成,  董佳丹

闫宝瑞, 曾怀恩, 李希, 吴成杰, 乔亚攀, 韦朋成, 董佳丹. WGAN-GP数据增强与图神经网络耦合的滑坡易发性评价[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202607060
引用本文: 闫宝瑞, 曾怀恩, 李希, 吴成杰, 乔亚攀, 韦朋成, 董佳丹. WGAN-GP数据增强与图神经网络耦合的滑坡易发性评价[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202607060
YAN BaoRui, ZENG Huaien, LI Xi, WU Chengjie, QIAO Yapan, WEI Pengcheng, DONG Jiadan. Landslide Susceptibility Assessment Using WGAN-GP Data Augmentation with Graph Neural Networks[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202607060
Citation: YAN BaoRui, ZENG Huaien, LI Xi, WU Chengjie, QIAO Yapan, WEI Pengcheng, DONG Jiadan. Landslide Susceptibility Assessment Using WGAN-GP Data Augmentation with Graph Neural Networks[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202607060

WGAN-GP数据增强与图神经网络耦合的滑坡易发性评价

doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202607060
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(42074005);水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学)开放基金(2023KSD11);湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站开放基金项目(2018KTL14)

Landslide Susceptibility Assessment Using WGAN-GP Data Augmentation with Graph Neural Networks

  • 摘要: 针对滑坡易发性评价中样本数量有限的问题,以秭归县为研究区,选取15个滑坡影响因子构建评价指标体系,提出一种WGAN-GP数据增强与图神经网络(GNN)耦合的滑坡易发性评价方法。利用WGAN-GP生成高质量虚拟样本以扩充数据集,并采用基于特征空间相似性的K近邻方法构建图结构,使虚拟样本与真实样本共同参与GNN的信息传递过程。分别在原始与增强数据集上构建GNN模型,同时选取RF、XGBoost和SVM三种常用机器学习模型进行对比分析。结果表明:在原始数据条件下,各模型预测精度差异较小,GNN模型未表现出明显优势;引入数据增强后,各模型精度均有所提升,其中GNN提升最为显著,AUC由0.8235提高至0.9426。在易发性分区结果中,GNN+WGAN模型在极低易发区LD值为0.11,在极高易发区达到4.03,表明其易发性结果与滑坡点空间分布具有较好的一致性。这验证了该方法能够有效缓解研究区样本不足的问题,提高滑坡易发性评价精度与结果可靠性。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2026-07-21
  • 录用日期:  2026-09-21
  • 修回日期:  2026-09-02
  • 网络出版日期:  2026-09-29

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     《地质科技通报》编辑部