石冰川(Rock Glaciers)是高寒山区常见的一种多年冻土地貌,开展石冰川编制是监测其长期演化特征和了解气候变化下高山多年冻土退化规律的基础。诸多学者针对青藏高原石冰川已编制了多个数据集,但是这些编目均是针对局部山区开展,而且不同地区采用的编目方法各异。当前,面向整个青藏高原仍然缺乏一个系统、全面、编目规则一致的数据集,这进而限制了人们利用石冰川探究高山多年冻土的分布特征、水文效应、以及灾害风险。
近日,香港中文大学LIU Lin (刘琳)教授课题组基于Planet Basemap光学影像,利用深度学习方法编制了首个青藏高原全域石冰川分布数据集TPRoGI [V1.0],该数据集包含了44273个石冰川的分布位置和对应的地貌气候参数信息。通过分析石冰川编目结果显示:(1) 深度学习方法在探测石冰川和绘制其边界方面具有良好的能力,可以作为清查大区域石冰川分布的重要工具;(2)青藏高原石冰川集中分布在高原西北和东南部,特别是在西帕米尔和念青唐古拉地区分布较密,而高原内陆则分布稀少;(3)大多数石冰川发育海拔届于4,000至5,500米之间,坡度处于10°~25°,朝向主要为北向和西向;(4) 所有石冰川总面积约6000平方公里,平均面积约0.14 平方公里,其中高原西部的石冰川面积要大于其他地区。
图1. 青藏高原石冰川分布图
图2. 青藏高原石冰川地貌特征统计结果,分别为编目石冰川的面积(a)、最低海拔(b)、坡度(c)、朝向分布(d)、年平均气温(e)、年平均地温(f)、年降水量(g)和年均潜在太阳辐射(h)分布统计。
图3. 青藏高原石冰川数目(a)和主要地貌参数(b面积、c最低海拔、d平均坡度)的空间分布特征。
该成果日前以“TPRoGI: a comprehensive rock glacier inventory for the Tibetan Plateau using deep learning”为题发表于地学领域顶级期刊《Earth System Science Data》,该期刊是地球科学领域的顶级综合性期刊,也是中科院一区TOP期刊,2023年影响因子为11.2。
香港中文大学地球与环境科学系博士研究生Sun Zhangyu(孙章宇)为第一作者,Hu Yan(胡燕)研究员为通讯作者;Go-IMAGE团队王晓文、蔡佳欣、郭鑫、何昱君、员海轮等师生参与了该数据集的制作;论文其他合作方包括来自于法国Université Grenoble Alpes和英国University of Exeter大学的研究人员。
论文详细信息:Zhangyu Sun, Yan Hu*, Adina Racoviteanu, Lin Liu, Stephan Harrison, Xiaowen Wang, Jiaxin Cai, Xin Guo, Yujun He, and Hailun Yuan. TPRoGI: a comprehensive rock glacier inventory for the Tibetan Plateau using deep learning. Earth Syst. Sci. Data, 16, 5703–5721, 2024. 论文链接:https://doi.org/10.5194/essd-16-5703-2024 数据集下载链接:https://doi.org/10.5281/zenodo.10732042撰稿:郭鑫,王晓文
审核:王晓文,罗子豪