淤泥质海底航道边坡失稳滑塌是人工开挖航道自身求得稳定的一种自然灾害,航道一旦发生滑坡不仅会改变航道水深影响正常航运,还可能造成航段淤浅无法达到通航标准,为港口航道清淤疏浚工作带来困难,给国家、社会发展带来难以估量的损失,因此对航道边坡失稳滑塌进行预测预警对港口发展及其安全运行具有重要意义。目前对于海底滑坡失稳机理和演变机制研究大都基于滑坡灾害发生后,无法对海底航道边坡进行失稳滑塌预测预警。浅地层剖面探测技术在水下地质结构调查、底部泥沙运动规律研究、航道清淤疏浚等领域广泛应用,因此将浅地层剖面探测技术应用在淤泥质海底航道边坡失稳滑塌预测预警研究中。本文以工程实验模拟的方法结合浅地层剖面探测技术获取淤泥质海底航道边坡失稳滑塌全周期“声学指纹”,根据声纹图像特征变化展开淤泥质海底航道边坡失稳滑塌预测预警研究。论文主要结论与创新点如下:（1）完成了淤泥质海底航道边坡失稳滑塌模拟实验,结合全周期浅地层剖面声纹图像分析了淤泥质海底航道边坡失稳滑塌演变过程和航道边坡失稳滑塌前、失稳早期异常、失稳滑塌后声纹图像特征。（2）研究了淤泥质海底航道边坡失稳滑塌全周期声纹图像特征提取方法,对GLCM纹理特征、Gabor局部特征、BVMD频域特征三种图像特征提取算法进行描述,并对特征提取过程中参数设置进行优化。（3）设计了淤泥质海底航道边坡失稳滑塌预测预警系统,以GLCM对比度作为纹理识别特征、Gabor滤波图像作为局部识别特征以及变分模态分解IMF1分量作为频域识别特征,利用支持向量机、朴素贝叶斯、决策树三种机器学习方法对声纹图像融合特征进行识别检测,对早期异常声纹图像予以识别标记,实现了特征提取、声纹识别、预测预警等功能。（4）利用淤泥质海底航道边坡失稳滑塌预测预警系统对连云港港航道边坡失稳滑塌进行预测预警,根据外业测量数据对航道边坡失稳滑塌早期异常声纹图像进行识别检测,预测预警结果与工程实际相吻合。该论文有图39幅,表2个,参考文献67篇。