泥石流野外觀測是指對自然界實地發生著的泥石流各要素進行實測，獲取泥石流原型的各種物理量，並根據泥石流組成與運動規律進行研究，以揭示泥石流現象的本質和機理。
6.4.1 泥石流觀測的壹般方法介紹
6.4.1.1 選線建站
勘選泥石流觀測站址，首先應選擇每年發生足夠多的泥石流場次的流域建站，以滿足觀測的需要，且要有良好的交通、電力、通訊等設施和生活條件。站址壹般選在流域下遊流通堆積段附近，以能控制整個輸出信息。同時建站應需要充分考慮到整個控制整個流域必要的觀測斷面，觀測點的布設，以達到觀測的同步性、連續性。
6.4.1.2 流域背景資料分析
1）流域背景資料的收集
流域自然環境的變遷，包括自然界本身的變化和人為因素的影響而產生的環境的變化。
（1）流域水文、氣象；
（2）流域地質地貌背景資料；
（3）流域內社會、人文、經濟活動；
（4）流域內自然資源。
2）流域及鄰近地區歷史上各種自然災害、人為災害調查
（1）地震；
（2）暴雨、冰雹、高溫等災害性天氣；
（3）滑坡、山崩、雪崩、冰崩等事件；
（4）山洪；
（5）森林火災；
（6）重大經濟活動及其對流域環境的影響。
6.4.1.3 泥石流觀測的內容
1）形成區固液兩相物質來源控制性測量
（1）水文氣象
（2）滑坡及其變形觀測：對流域內補給泥石流物源的重要滑坡進行檢測是十分必要的，其儀器設備有：滑坡位移計、傾斜儀、孔隙水壓力計、定位樁等。
（3）地下水觀測：流域源頭區地下水活動對泥石流形成具有重要作用，通常采用測井和泉水露頭進行觀測。
（4）土壤含水量觀測：尤其是飽和含水量對土壤有重要作用，用剖面取樣分析方法或土壤含水量計進行測試。
2）運動要素觀測
泥石流運動過程和各種運動要素的觀測是泥石流觀測試驗的重點。觀測段選在較順直的流通區，布設2～3個測量斷面。
（1）選擇斷面：各斷面間距20～200m，視具體情況而定，選定斷面後對各斷面的幾何特征進行測量。其橫向特征表示水深與斷面積的關系，縱向特征表示溝床總比降。每次泥石流過後，若斷面有較大的變化，必須反復施測。
（2）龍頭流速測量：通常用秒表記錄龍頭通過兩個已知距離斷面的時間，就可得到龍頭的平均速度。
（3）泥位、泥深：超聲水位計用於施測泥石流流面高程。龍頭泥面高程與泥石流發生前溝底調和之差，即為龍頭高度。龍頭高度並不代表泥石流整個過程的泥深，因為沿陣流泥深變化太大，龍頭泥深最大，龍尾泥深為零。
（4）表面比降：泥石流為非恒定、非均勻流動，因而其泥面比降的測量十分必要。
（5）整個過程的量測：泥石流從形成後，運動到堆積扇上散流或流經堆積扇進入主河的全過程觀測。
3）樣品分析
（1）密度和含水量；
（2）顆粒分析；
（3）化學成分和膠體成分分析；
（4）流變試驗。
4）溝床變形測量
泥石流溝床具有大沖大淤的特點，往往壹次泥石流過後，溝床面目皆非，這對工程設計具有重要意義。通常在壹次泥石流過程前後多次測量，以比較溝床不同部位的沖淤變化。
5）物理力學特征值的量測
主要有泥石流沖擊力測試和聲學性質測量。
6.4.2 泥石流觀測的主要方式
壹般說來，泥石流的發生具有兩個基本條件：充沛的固體物質和大量與壹定強度的降雨。充沛的固體物質指在溝道內有大量的松散固體物質，包括降雨時崩塌，滑坡提供的固體物質帶動形成泥石流；坡面大量固體物質運動（滑坡或坡面泥石流）到溝道並在溝道中形成泥石流；滑坡形成土壩，水流將土壩沖開形成潰壩泥石流。根據泥石流的形成基本條件，結合對降雨量的觀測，降雨強度和降雨歷時的分析，給出泥石流暴發的臨界條件，從而預報泥石流的發生。
不同地區有不同的地理、地貌和地質特點，泥石流暴發的臨界降雨指標也會不同。因此，輸油氣管道所處小流域泥石流環境發生條件與背景的調查，確定對泥石流暴發的臨界降雨指標，是管道泥石流監測的兩大主要內容。
6.4.2.1 降雨觀測
在泥石流形成區設立雨量站。盡可能地搜集壹次雨量過程等雨量歷時資料，為最終確定泥石流發生的降雨閾值提供基礎條件。
6.4.2.2 泥石流暴發的臨界降雨指標的研究確定
壹般來說有關泥石流的降雨觀測，特別強調對24小時降雨量的觀測，而24小時雨量觀測中又強調3小時降雨量的觀測。而0～3小時，特別是10分鐘和1小時的雨量觀測是泥石流降雨觀測中的重點。通過對不同降雨條件發生泥石流的研究，確定泥石流暴發的臨界降雨指標。
6.4.3 泥石流預警觀測
研究表明，泥石流在啟動和運動過程中都會發生次聲信號，這種次聲信號是泥石流發生過程中壹種特有的信號，因此，用次聲警報器來監測捕捉這種信號，進而對泥石流發生作出預警是非常有效的。
泥石流次聲警報器是中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所歷經10年研制而成，經1995年以來數十次泥石流事件應用無壹漏報、錯報，已申請專利並獲得批準（專利號ZL01256480X），目前該設備已用於委內瑞拉、西班牙及我國四川、雲南、臺灣等地的泥石流觀測。