综述：RGIK关于编制一致性的岩冰川清单的指南

《Geoscience Frontiers》：RGIK guidelines for compiling consistent rock glacier inventories

全球统一的岩冰川编目指南及方法论流程研究

　　岩冰川是高山冻土环境中典型的特征地貌，它们在理解过去和当前山地冰冻圈演变方面具有重要意义，同时也为解决一系列实际问题提供了关键信息，如水资源供给与质量、地质灾害评估等，特别是在当前气候变化的背景下。岩冰川的分布和特征，包括其活动状态，长期以来通过岩冰川图集（Rock Glacier Inventories, RoGIs）进行记录和分析。然而，由于岩冰川形态的复杂性、不同地区对岩冰川定义的差异以及国际间合作的不足，全球范围内编纂的岩冰川图集表现出高度的不一致性。这种不一致性成为整合不同地区图集、构建全球统一图集的主要障碍。

为解决这一问题，国际冻土协会（International Permafrost Association, IPA）成立了专门的岩冰川图集与运动（Rock Glacier Inventories and Kinematics, RGIK）工作组，时间为2018年至2023年。该工作组致力于推动国际间合作，制定广泛接受的岩冰川图集编制指南，包括对岩冰川运动特征的描述（RGIK, 2023a）。因此，该研究提出了一套技术性的岩冰川定义以及一套图集编制的方法论流程。该定义基于三个形态特征：岩冰川的前端必须有明确的证据，同时其相邻的侧边也需有明确的边界，而地形上则可包括波状或沟槽状的结构。值得注意的是，该定义并未涉及岩冰川形成机制和冰源的具体问题，而是更侧重于其形态特征。为了应对岩冰川地貌的复杂性，还引入了一套分层的岩冰川单元（Rock Glacier Units, RGUs）和系统（Rock Glacier Systems, RGSs）的分类方案。

方法论流程包括四个步骤：首先，检测阶段通过根据相关形态特征识别岩冰川；其次，定位阶段为每个RGU和RGS分配一个地理坐标标记；第三，特征化阶段涉及对岩冰川的坡上连接类型和活动程度进行分类；第四，勾勒阶段则是绘制岩冰川的边界，并记录相关不确定性的程度。这一流程主要基于地貌学方法，但在具备可靠远程运动数据的情况下，也可结合运动学方法进行分析。目前，该工作组的协调工作由IPA的RGIK常设委员会负责，该委员会成立于2024年。

岩冰川作为高山冻土环境中的重要地貌，其存在和活动对山地冰冻圈的演变具有深远影响。从形态学角度来看，岩冰川通常由常年冻结的冰饱和碎屑物质通过重力作用缓慢蠕动形成。这一过程在一些地区可能与冰川或古冰川活动有关，从而形成一种更广泛的冰川-岩冰川连续体。尽管如此，岩冰川的形成机制和冰源问题仍然存在较大争议，这些争议在学术界持续了很长时间，也影响了对岩冰川的研究进展。此外，岩冰川在环境评估中扮演着关键角色，它们不仅影响水资源的供给和储存，还可能对地质灾害的发生起到缓冲或阻碍作用。因此，岩冰川的研究具有重要的现实意义。

传统的岩冰川图集编制主要依赖于地貌学方法，包括对光学影像的视觉分析和解释，以及对部分地貌的实地验证。这种方法虽然在一定程度上有效，但由于岩冰川本身形态复杂，且与周围地形在光谱上难以区分，使得图集的编制面临较大挑战。随着高分辨率光学影像和数字地形数据的普及，岩冰川的图集编制工作得到了一定程度的改善。然而，即使有了这些技术进步，人工绘制仍然是一项繁琐的工作，通常需要依赖专家的主观判断，因此不可避免地存在一定的不确定性。在这一背景下，一些国际专家团队通过一系列图集编制实验，发现不同操作者之间在岩冰川边界勾勒和活动评估方面存在显著差异，尤其是在岩冰川的上部区域（即与根系区过渡的部分）以及非活动或缓慢移动的岩冰川上。

为了减少操作者之间的差异，一些研究提出采用基于共识的多操作者方法（Way et al., 2021）。这种方法可以有效提高图集编制的一致性，减少人为因素带来的不确定性。同时，将地貌学图集编制与空间分布的远程运动数据相结合，也可以提高对岩冰川活动状态评估的客观性。例如，一些研究已经将运动学数据用于分析岩冰川的活动程度，从而提高图集的科学性和实用性。然而，尽管这些方法在一定程度上提高了图集编制的准确性，但缺乏统一的操作定义和图集编制规范仍然是制约图集一致性的重要因素。这些规范的缺失也使得基于手动勾勒的图集进行半自动或全自动处理变得困难。

因此，本研究旨在推动更加一致的岩冰川图集编制工作。具体而言，我们依托IPA RGIK工作组的共同努力，提出了一套系统性的方法论框架，用于岩冰川的识别、特征化和勾勒。这一框架主要基于地貌学方法，但在具备可靠远程运动数据的情况下，也可以结合运动学方法进行分析。考虑到岩冰川图集的范围可以从山谷到区域，甚至整个山脉系统，因此在某些情况下，需要借助实地数据，如直接钻探、热监测、地球物理调查和第四纪年代测定等，以提高图集的准确性。然而，这些实地数据的获取和分析在本研究中并未详细展开，而是作为未来研究的重点方向。

本研究基于RGIK工作组在2023年发布的白皮书中的定义、地貌学标准和图集编制规则。这些指南旨在帮助操作者进行图集编制，但显然无法解决所有存在的问题。它们只是一个起点，而非终点。随着更多基于RGIK的图集在全球多样地貌环境中被编纂，未来的图集编制工作将需要进一步的发展和优化。本研究对RGIK指南的初步概念和实践部分进行了总结和整合，力求提供一个更加系统和科学的图集编制框架。

此外，本研究还关注了岩冰川图集的最新应用和研究需求。自2023年以来，RGIK指南已被部分或全部应用于全球范围内的岩冰川图集编制。一些研究已经全面整合了地貌学和运动学方法，从而提高了图集的科学性和实用性。另一些研究则采用了地貌学标准来描述和勾勒岩冰川，而还有些研究则利用RGIK的运动学分类方案对已有的岩冰川进行分析。这些应用表明，RGIK指南在岩冰川研究中具有广泛的应用前景，同时也指出了未来研究的方向。

在作者贡献方面，Francesco Brardinoni负责撰写初稿、可视化、方法论和概念化；Sebastián Vivero负责撰写初稿、可视化和方法论；Chloe Barboux负责撰写初稿和方法论；Xavier Bodin负责撰写初稿和方法论；Alessandro Cicoira负责撰写初稿、可视化和方法论；Thomas Echelard负责撰写初稿、可视化和方法论；Yan Hu负责撰写初稿和方法论；Nina Jones负责撰写初稿。这些贡献体现了团队合作的重要性，也反映了每个成员在岩冰川研究中的独特作用。

本研究的资助来自多个机构，包括国际冻土协会（IPA）、全球气候观测系统瑞士（GCOS-CH）、Swissuniversities、ESA CCI 冰冻圈项目以及阿尔卑斯地貌研究小组（University of Fribourg）。这些资助为岩冰川研究提供了重要的支持，也表明了该研究在学术界和实际应用中的重要性。

最后，本研究的作者声明他们没有已知的与本研究相关的竞争性财务利益或个人关系。这表明了研究的客观性和透明度。同时，研究团队也感谢了在图集编制过程中提供帮助的匿名评审者、志愿者编辑和协调员。这些贡献为图集的完善和推广提供了重要支持。此外，研究团队还感谢了所有参与RGIK指南编制的成员，他们的努力为岩冰川研究提供了坚实的基础。

总之，岩冰川作为高山冻土环境中的重要地貌，其研究具有重要的科学和现实意义。本研究提出的RGIK指南和方法论框架，旨在推动更加一致和科学的岩冰川图集编制工作，为未来的研究和应用提供基础。随着技术的进步和国际合作的加强，岩冰川研究将迎来更加广阔的发展前景。