泥石流野外观测是指对自然界实地发生着的泥石流各要素进行实测，获取泥石流原型的各种物理量，并根据泥石流组成与运动规律进行研究，以揭示泥石流现象的本质和机理。
6.4.1 泥石流观测的一般方法介绍
6.4.1.1 选线建站
勘选泥石流观测站址，首先应选择每年发生足够多的泥石流场次的流域建站，以满足观测的需要，且要有良好的交通、电力、通讯等设施和生活条件。站址一般选在流域下游流通堆积段附近，以能控制整个输出信息。同时建站应需要充分考虑到整个控制整个流域必要的观测断面，观测点的布设，以达到观测的同步性、连续性。
6.4.1.2 流域背景资料分析
1）流域背景资料的收集
流域自然环境的变迁，包括自然界本身的变化和人为因素的影响而产生的环境的变化。
（1）流域水文、气象；
（2）流域地质地貌背景资料；
（3）流域内社会、人文、经济活动；
（4）流域内自然资源。
2）流域及邻近地区历史上各种自然灾害、人为灾害调查
（1）地震；
（2）暴雨、冰雹、高温等灾害性天气；
（3）滑坡、山崩、雪崩、冰崩等事件；
（4）山洪；
（5）森林火灾；
（6）重大经济活动及其对流域环境的影响。
6.4.1.3 泥石流观测的内容
1）形成区固液两相物质来源控制性测量
（1）水文气象
（2）滑坡及其变形观测：对流域内补给泥石流物源的重要滑坡进行检测是十分必要的，其仪器设备有：滑坡位移计、倾斜仪、孔隙水压力计、定位桩等。
（3）地下水观测：流域源头区地下水活动对泥石流形成具有重要作用，通常采用测井和泉水露头进行观测。
（4）土壤含水量观测：尤其是饱和含水量对土壤有重要作用，用剖面取样分析方法或土壤含水量计进行测试。
2）运动要素观测
泥石流运动过程和各种运动要素的观测是泥石流观测试验的重点。观测段选在较顺直的流通区，布设2～3个测量断面。
（1）选择断面：各断面间距20～200m，视具体情况而定，选定断面后对各断面的几何特征进行测量。其横向特征表示水深与断面积的关系，纵向特征表示沟床总比降。每次泥石流过后，若断面有较大的变化，必须反复施测。
（2）龙头流速测量：通常用秒表记录龙头通过两个已知距离断面的时间，就可得到龙头的平均速度。
（3）泥位、泥深：超声水位计用于施测泥石流流面高程。龙头泥面高程与泥石流发生前沟底调和之差，即为龙头高度。龙头高度并不代表泥石流整个过程的泥深，因为沿阵流泥深变化太大，龙头泥深最大，龙尾泥深为零。
（4）表面比降：泥石流为非恒定、非均匀流动，因而其泥面比降的测量十分必要。
（5）整个过程的量测：泥石流从形成后，运动到堆积扇上散流或流经堆积扇进入主河的全过程观测。
3）样品分析
（1）密度和含水量；
（2）颗粒分析；
（3）化学成分和胶体成分分析；
（4）流变试验。
4）沟床变形测量
泥石流沟床具有大冲大淤的特点，往往一次泥石流过后，沟床面目皆非，这对工程设计具有重要意义。通常在一次泥石流过程前后多次测量，以比较沟床不同部位的冲淤变化。
5）物理力学特征值的量测
主要有泥石流冲击力测试和声学性质测量。
6.4.2 泥石流观测的主要方式
一般说来，泥石流的发生具有两个基本条件：充沛的固体物质和大量与一定强度的降雨。充沛的固体物质指在沟道内有大量的松散固体物质，包括降雨时崩塌，滑坡提供的固体物质带动形成泥石流；坡面大量固体物质运动（滑坡或坡面泥石流）到沟道并在沟道中形成泥石流；滑坡形成土坝，水流将土坝冲开形成溃坝泥石流。根据泥石流的形成基本条件，结合对降雨量的观测，降雨强度和降雨历时的分析，给出泥石流暴发的临界条件，从而预报泥石流的发生。
不同地区有不同的地理、地貌和地质特点，泥石流暴发的临界降雨指标也会不同。因此，输油气管道所处小流域泥石流环境发生条件与背景的调查，确定对泥石流暴发的临界降雨指标，是管道泥石流监测的两大主要内容。
6.4.2.1 降雨观测
在泥石流形成区设立雨量站。尽可能地搜集一次雨量过程等雨量历时资料，为最终确定泥石流发生的降雨阈值提供基础条件。
6.4.2.2 泥石流暴发的临界降雨指标的研究确定
一般来说有关泥石流的降雨观测，特别强调对24小时降雨量的观测，而24小时雨量观测中又强调3小时降雨量的观测。而0～3小时，特别是10分钟和1小时的雨量观测是泥石流降雨观测中的重点。通过对不同降雨条件发生泥石流的研究，确定泥石流暴发的临界降雨指标。
6.4.3 泥石流预警观测
研究表明，泥石流在启动和运动过程中都会发生次声信号，这种次声信号是泥石流发生过程中一种特有的信号，因此，用次声警报器来监测捕捉这种信号，进而对泥石流发生作出预警是非常有效的。
泥石流次声警报器是中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所历经10年研制而成，经1995年以来数十次泥石流事件应用无一漏报、错报，已申请专利并获得批准（专利号ZL01256480X），目前该设备已用于委内瑞拉、西班牙及我国四川、云南、台湾等地的泥石流观测。