1974—2020年海螺溝冰川變化遙感監測

趙 丹， 張志剛， 張起鵬，2

（1. 南京師范大學 地理科學學院，江蘇 南京 210023； 2. 聊城大學 地理與環境學院，山東 聊城 252000）

0 引言

氣候變化已成為世界各國、各地區政府和人民密切關注和高度重視的主要環境問題之一。冰川作為冰凍圈的重要組成部分和水循環過程中的關鍵環節，是氣候變化的靈敏警示器［1］。據IPCC 第六次評估報告第一工作組報告指出，未來20年內全球升溫將達到或超過1.5 ℃［2］。在全球增溫大背景下，世界各地大部分冰川都存在明顯的退縮態勢［3］。海螺溝冰川是典型的季風海洋性冰川，對氣候變化尤其是氣溫變化響應極為敏感［4］。因而，對該冰川進行長時間連續性動態監測，研究其與氣候變化的響應關系、預測未來發展趨勢有著重大意義。

隨著光學遙感影像的廣泛應用，國內外學者對我國喜馬拉雅山、阿爾泰山、昆侖山、祁連山、橫斷山、念青唐古拉山等區域冰川的研究成果不斷涌現。其中，位于橫斷山區的貢嘎山流域是我國典型的海洋性冰川作用區，與歐亞大陸西岸海洋性冰川形成條件不同，它是在季風氣候條件下發育而來的［5］，具有積累量大、冰體溫度高、底部滑動顯著、運動速度較快等特點［6］，是國內外專家學者的研究重點。20 世紀80 年代，陳建明等［7］通過航空攝影測量和地面攝影測量相結合的方法繪制了貢嘎山地區海洋性冰川圖，對海螺溝冰川的面積和長度以及研究區自然環境進行了簡單概述；蘇珍等［8］利用野外實測資料與航空相片和地形圖進行對比，得到自小冰期以來貢嘎山冰川面積減少27%，海螺溝冰川面積減少10%，1990—1997 年間冰川末端后退138 m；李宗省等［9］通過來自野外站的實測數據對海螺溝冰川近百年變化特征進行分析，發現冰川呈現以退縮和物質虧損為主要特征的階段性變化；劉巧等［10］利用GPS 測量的方法對海螺溝冰舌段的規模和厚度變化進行了評估，發現呈現以末端持續衰退和厚度不斷減薄的變化態勢；張國梁等［11］利用Landsat遙感影像提取冰川邊界，得到1966—2008年間海螺溝冰川末端退縮943 m，面積減少1.03 km2；Cao 等［12］利用地形圖、ZY-3影像、ICESat和SRTM 數據，分析了貢嘎山1966—2015年間冰川厚度變化情況，發現低海拔地區的冰川融化速度高于高海拔地區的一般規律；Liao 等［13］利用Landsat 遙感影像，通過對海螺溝冰川1990—2018年冰川表面溫度進行估算，發現大氣變暖、表磧覆蓋面積擴大、無表磧冰川區變暗會造成冰川表面變暖，進而會導致海螺溝冰川消融面積的增加。

通過文獻梳理發現，對該區域冰川長時間序列的研究大多集中于流域尺度，而流域內單條冰川的變化特征研究欠佳。其中，關于海螺溝冰川面積、長度等基礎性數據一般采用野外實測獲取，數據連續性較差，獲取年限也僅延長到2010 年左右，近10年來未能及時更新。鑒于此，本文利用遙感和地理信息技術，以Landsat MSS/TM/ETM＋及OLI 遙感影像作為數據源，對1974 年、1991 年、2000 年、2009年、2020年5期冰川邊界進行提取，建立連續性的冰川變化數據，從冰川長度、冰川總體面積、表磧覆蓋范圍和不同朝向冰川覆蓋單元等方面具體分析海螺溝冰川近46年間的變化規律，并討論了氣候要素對冰川變化的影響，以揭示在全球氣候變暖趨勢下海螺溝冰川的變化特征，從而為該地區海洋性冰川變化機理性研究提供數據支撐。

1 研究區概況

海螺溝冰川位于四川省甘孜藏族自治州瀘定縣和康定縣交界處，其發源于青藏高原東部橫斷山系大雪山脈中部的貢嘎山［11］，大致呈東西走向。陡峻狹窄的谷底以及巨大的山體優勢，使其成為我國典型的季風海洋性山谷冰川之一［14］。由于該區高山、高原廣布，形成了典型的高原大陸性氣候，干、雨季分明［15］。雨季主要受來自印度洋的西南季風和太平洋的東南季風的影響，溫暖濕潤的季風，加之有利于冰川發育的地形，可為該區域帶來豐沛的降水，年降水量為1 956 mm，夏季（7—9 月）降雨量占全年的43.89%，干季主要受西風環流南支急流的影響，降水較少［6］。據考察［10，16-19］，海螺溝冰川雪線在海拔4 900 m 左右，雪線處年平均氣溫為-4.4 ℃，雪線以上為冰川積累區，雪線以下至海拔3 850 m 為大冰瀑布區，落差為1 050 m，極易發生巨大的雪崩和冰崩，是冰川主要的補給源，而冰川消融區冰面、冰內和冰下河流發育，且被大量表磧所覆蓋。自小冰期以來，海螺溝冰川持續退縮，但由于地形地勢以及季風的影響，使該地區山高谷深、空氣潮濕，日照時間短，為該地區的研究帶來極大的困難。

2 數據與方法

2.1 數據來源

本文利用來源于美國地質勘測局（United States Geological Survey， USGS，https：//earthexplorer. usgs. gov/）提供的Landsat 系列遙感影像，其為Level 1T 級產品，已采用GLS2005 全球陸地控制點系統做了正射校正，并基于DEM 數據進行了地形校正，其大地測量校正依賴于精確的地面控制點和高精度的DEM 數據，已有驗證表明，USGS 所提供的遙感影像具有很高的精度［20-21］，因此，本文直接利用下載的影像進行冰川邊界的提取，未做進一步的校正處理。由于季節性積雪、云層等因素會影響冰川邊界的識別，所以影像數據盡量選取8—10月份，云量<10%的圖像，但由于部分年份高質量影像獲取難度大，因此在進行實際影像人工選取過程中，部分年份降低了月份的要求，并采用同年多期遙感影像作為參考。最終選擇的遙感影像數據如表1所示。

表1 遙感影像數據Table 1 Remote sensing image data

DEM 數據采用的是ASTER GDEM 數據，空間分辨率為30 m，數據源自地理空間數據云（http：//www. gscloud. cn），DEM 數據用于研究區朝向提取，對不同朝向冰川覆蓋單元變化進行分析。氣象數據來源于國家青藏高原科學數據中心（http：//data.tpdc.ac.cn/）提供的中國國家級地面氣象站基本氣象要素日值數據集（V3.0）。此外，還采用了由國家青藏高原科學數據中心提供的第二次冰川編目數據集（V1.0）作為冰川邊界提取的輔助數據。

2.2 研究方法

2.2.1 冰川邊界的提取

近幾年，隨著對衛星遙感技術的深入探索，遙感技術因其獲取地面資料速度快、獲取信息范圍大、成本低等特點，被廣泛應用［22］，也使得長時間冰川信息的提取與監測成為可能。遙感影像提取冰川邊界的方法一般可分為兩大類：目視解譯和計算機自動分類。目視解譯操作方法簡便、原理簡單、提取冰川邊界精度高，但要求解譯人員具有充足的專業知識和大量的野外實地調查經驗，需要耗費大量的人力物力財力。目前，計算機輔助分類的方法已日趨成熟，主要有：雪蓋指數閾值法［23］、面向對象信息提取法［24］、比值閾值法［25］、神經網絡分類法［26］、監督分類和非監督分類［27］等。其中，波段比值閾值法與人工目視解譯相結合的方法提取的冰川邊界具有更高的精度［28-30］。因此，本文采用波段比值閾值法，并通過人機交互式確定閾值的方法來提取冰川邊界。具體步驟如下。

（1）波段運算：波段運算是通過冰川在不同波段的差異性，即根據可見光和近紅外波段的強反射特性以及在短波紅外波段的強吸收特性，將冰川與其他地物進行區分。對于Landsat MSS 影像因其缺少相應的波段信息，對其直接進行目視解譯提取1974 年的冰川邊界。由于TM3/TM5 比TM4/TM5更容易區分陰影中的冰，因此TM 影像選用Band3/Band5（OLI 影像為Band4/Band6）進行波段運算生成比值圖像。

（2）確定閾值：閾值的設定直接影響計算機自動分類的結果，閾值的選取是根據冰川區具體環境特征來確定的，對不同地域、不同時期的遙感影像而言，閾值的選取有較大差異，但一般都在2 左右。通過在ArcGIS 10.8 中將設定閾值后生成的二值圖與原始遙感影像進行對比分析，并在李霞等［31］研究的基礎上，經過多次試驗嘗試，最終本研究在提取過程中將閾值設定在1.5～2.1之間。在編輯工具中對冰川邊界進行矢量化人工提取，得到冰川的初始提取邊界。

（3）目視解譯：由于遙感影像質量、積雪殘塊、山體陰影等因素的影響，對初始提取的冰川邊界參考二次冰川編目并結合Google Earth 高分辨率遙感影像進行目視修正，提高冰川邊界的精度。在解譯過程中，為減少冰川區內碎小積雪斑塊的影響，在屬性表中將冰川面積<0.01 km2的對象進行剔除不予統計，以便后續進行冰川面積的計算和分析。

海螺溝冰川被大量表磧所覆蓋，含表磧的部分不能很好地被計算機自動分類識別，所以根據以下原則對冰川邊界加以修正［22］：（a）若冰川末端有溪流或冰湖存在，則根據溪流或冰湖位置確定冰川邊界；（b）對比同時段不同時期遙感影像，根據影像中出現的大量小型冰湖確定邊界；（c）若冰川末端較地表顏色更深，則判定其為表磧覆蓋區。

2.2.2 冰川邊界精度評價

在利用遙感影像提取冰川邊界的過程中，遙感影像質量、視覺判斷、表磧覆蓋、山體陰影、提取方法等都會影響邊界提取精度。因此，需要對提取的邊界進行精確度驗證。目前，精度驗證常用的方法主要有：利用差分GPS 野外實地測量，用更高分辨率的遙感影像作為參考以及與他人研究成果進行比較。鑒于對海螺溝冰川野外實測獲取的長時間序列信息有限，加之該區域多云霧，獲取高分辨率遙感影像較困難。所以，采用何毅等［32］以遙感影像分辨率一半作為緩沖寬度建立緩沖區的方法進行精度驗證（MSS 影像30 m，TM 和OLI 影像15 m），得到1974年、1991年、2000年、2009年、2020年各個時期的誤差率分別為±4.39%、±2.00%、±2.21%、±2.07%、±2.12%。經對比發現，該誤差率均在允許誤差范圍內。

圖1 研究區概況圖Fig. 1 Overview of the study area

2.2.3 冰川長度的提取

冰川長度一般定義為冰川軸線的最大距離即冰川主流線的最大長度［33］。目前冰川長度的提取方法主要有冰川主流線提取法和冰川中流線提取法。本文參照拉巴卓瑪［34］采用的主流線法來提取冰川長度。首先在ArcGIS 10.8 中利用水文分析工具對DEM 數據進行填洼［如圖2（a）］，避免因DEM精度不高所產生的水流積聚地；其次，對填洼后的DEM 數據進行流向［圖2（b）］和流量［圖2（c）］計算生成水流積聚柵格，產生河網，并利用柵格計算器確定閾值提取河網柵格，根據多次試驗生成的河網情況和當地降水量情況將2009 年的最佳閾值設定為大于100［圖2（d）］，然后對其進行柵格河網矢量化；最后確定研究區海拔最高點和最低點提取最長匯水線［圖2（e）］并對其定義地理和投影坐標，通過幾何計算得到冰川長度。

圖2 海螺溝冰川長度提取流程圖Fig. 2 Flow chart of glacier length extraction

3 結果與分析

3.1 冰川長度變化

冰川長度變化是氣候變化的強力佐證［35］，一般是通過冰川末端的進退（圖3）來實現的。通過對海螺溝1974 年、1991 年、2000 年、2009 年、2020 年5 期冰川長度提取并統計（表2）發現：海螺溝冰川末端一直呈現退縮態勢。1974 年冰川長度為15 501 m，2020年冰川長度為14 414 m，近46年間冰川總長度減少1 087 m，冰川長度變化率為-7.01%，年退縮長度23.63 m，年平均變化率為-0.15%。其中，1974—1991年冰川長度退縮速率最大，退縮了442 m，年退縮長度26.00 m，年平均退縮率為0.17%；1991—2000 年、2000—2009 年、2009—2020 年冰川分別退縮了208 m、181 m、257 m，年平均變化率分別為-0.15%、-0.14%、-0.16%。

表2 1974—2020年海螺溝冰川長度變化Table 2 Variation of glacier length in Hailuogou from 1974 to 2020

圖3 海螺溝冰川空間變化及末端變化示意圖Fig. 3 Schematic diagram of spatial change and end change of Hailuogou Glacier

3.2 冰川面積變化

研究區在1974 年、1991 年、2000 年、2009 年、2020 年的冰川面積分別為25.07 km2、24.94 km2、24.85 km2、24.62 km2、24.52 km2（表3）。

表3 1974—2020年海螺溝冰川面積變化Table 3 Changes of Hailuogou Glacier area from 1974 to 2020

從1974年到2020年冰川總面積減少了0.55 km2，冰川面積變化率為-2.19%，年平均退縮率為0.05%。對比不同時段冰川面積變化可知，冰川退縮幅度存在差異：1974—1991 年冰川面積減少0.13 km2，面積變化率-0.52%，年平均退縮率0.03%；1991—2000年冰川面積減少0.09 km2，面積變化率-0.36%，年平均退縮率0.04%；2000—2009年冰川面積變化最大，減少0.23 km2，面積變化率-0.93%，年平均退縮率0.10%；2009—2020 年冰川面積減少0.10 km2，面積變化率-0.41%，年平均退縮率0.04%。通過對冰川面積統計分析發現：近46年來海螺溝冰川整體呈退縮狀態（圖4），與貢嘎山冰川總面積變化趨勢保持一致，預計未來海螺溝冰川將一直呈現萎縮的變化態勢。

3.3 冰川表磧覆蓋范圍變化

海螺溝冰川是典型的表磧覆蓋型冰川，表磧十分發育，通過對遙感影像目視解譯發現（圖5），近46 年來海螺溝冰川表磧覆蓋范圍不斷擴大。1974年表磧覆蓋面積為0.47 km2，2020 年表磧覆蓋面積為4.80 km2，近46 年間表磧擴張4.33 km2。其中，2009—2020 年表磧擴張最快，擴大2.44 km2，年平均擴張0.24 km2，2020 年表磧覆蓋度已高達20.69%，預測未來海螺溝冰川表磧將處于持續擴張的狀態（圖6）。

圖5 1974—2020年海螺溝冰川表磧覆蓋范圍Fig. 5 Coverage of debris of Hailuogou Glacier from 1974 to 2020

圖6 2009年和2020年海螺溝冰川表磧覆蓋范圍對比Fig. 6 Comparison of debris of Hailuogou Glacier in 2009 and 2020

經對比分析發現（圖5～圖6），海螺溝冰川表磧擴張主要分布在冰川末端、西北部、東北部和西南部。1974—2000 年間表磧主要呈現由冰川末端消融區向上游擴張的趨勢，但2000 年后海螺溝西北部、東北部和西南部也逐漸出現表磧的擴張，且近20 年來西北部、東北部和西南部表磧擴張對表磧總覆蓋范圍的擴大做出了更大的貢獻。

3.4 不同朝向冰川覆蓋單元變化

海螺溝冰川是貢嘎山地區最宏大的冰川之一，強烈的冰川地質作用使該流域形成了特殊的山地和河谷地貌［36］，對不同朝向冰川覆蓋單元變化產生影響。結合DEM 數據對研究區1974 年、1991 年、2000 年、2009 年、2020 年不同朝向［北（N）、東北（NE）、東（E）、東南（SE）、南（S）、西南（SW）、西（W）、西北（NW）］上冰川面積進行提取并統計（圖7）。

圖7 1974—2020年不同朝向冰川面積變化柱狀圖Fig. 7 Histogram of glacier area change in different direactions from 1974 to 2020

結果表明，自1974年以來不同朝向冰川大體呈不同程度的退縮狀態，其中偏東向（東、東南、東北）的冰川消融最為劇烈，東朝向、東南朝向、東北朝向冰川面積年平均萎縮率分別為1.42%、1.18%、0.98%，而西朝向、西南朝向、西北朝向分別為0.13%、0.38%、0.16%（圖8）。

圖8 海螺溝流域近46年間不同朝向冰川的面積變化及分布情況Fig. 8 Area change and distribution of glaciers in different directions in Hailuogou watershed

2020 年偏東向冰川面積占總面積的68.60%，其中，東朝向冰川面積最大，為7.45 km2，占總面積的30.38%，西朝向冰川面積最小，為0.42 km2，僅占總面積的1.71%，偏西向（西、西南、西北）冰川面積僅占總面積的8.73%；偏北向（北、西北、東北）冰川面積占總面積的23.61%，偏南向（南、西南、東南）冰川面積占總面積的36.38%。由此可見，各朝向冰川面積分布不均勻，呈現東多西少、南多北少的特點，這種冰川分布的非對稱性反映了偏東向和偏南向更有利于冰川的發育。此外，通過對各朝向冰川分布特征和各朝向冰川面積萎縮情況分析發現，東朝向冰川分布最多，冰川面積萎縮量也最大，西朝向和西北朝向冰川分布少，面積萎縮量也小，兩者有著顯著的正相關關系。

4 討論

4.1 氣候變化對冰川變化的影響

氣候變化在冰川變化過程中起著重要作用，冰川變化主要受氣溫和降水兩種氣象要素的綜合影響。氣溫主要影響冰川的消融，降水主要影響冰川的積累，兩者作用強度的不同使冰川呈現萎縮和前進的不同發育形態。由于冰川變化對氣候變化的響應有滯后期［37］，所以本研究選取鄰近該區域的小金（31°0′ N，102°21′ E，海拔2 369.2 m）、康定（30°05′ N，102°0′ E，海拔2 615.7 m）兩個氣象臺站1960—2014 年近55 年的氣象數據作為區域氣候背景的參考。由圖10可知，1960—2014年海螺溝周邊流域氣溫呈波動上升趨勢，小金和康定氣象站年均氣溫上升速率約為0.15 ℃·（10a）-1。小金于2009年氣溫達到近54 年的極高值，年平均氣溫為13.21 ℃左右，較近55 年來氣溫平均值高1.07 ℃；康定于1979 年氣溫達到極高值，年平均氣溫為9.85 ℃，較近55 年來平均值高2.58 ℃。同期兩個氣象臺站降水量也呈顯著的增加趨勢，增加速率分別為18.83 mm·（10a）-1、43.09 mm·（10a）-1。從氣溫、降水和冰川變化的組合來看，該區域降水量的增加難以彌補氣溫升高引起的冰川消融，因此推斷氣溫上升是海螺溝冰川面積萎縮和長度減少的主要原因。

4.2 冰川長度變化分析

從冰川長度方面來看，本研究1991年提取的冰川長度為15.1 km 與蘇珍等［19］1990 年實地測量的13.1 km 具有一定差距，相差約2.0 km，這可能是由于所確定的冰川長度的起點不同所導致的（該研究以區域內海拔最高點為起點，蘇珍等［19］將消融運動花桿設定在約7 000 m 處），即研究方法上存在尺度差異性［29，38］。從冰川的階段性變化來看，李宗省等［39］表明1983—1989 年、1990—2004 年、2004—2006 年間，海螺溝冰川分別后退147.8 m、274 m、50 m，對應時段內本研究冰川后退156 m、314 m、40 m，相差8.2 m、40 m、10 m，平均每年相差1.36 m、2.86 m、5.00 m；蘇珍等［8］表明1990—1997 年間海螺溝冰川后退138 m，本研究冰川后退164 m，近7年間相差26 m，平均每年相差3.71 m；Zhang 等［40］表明1989—2010 年海螺溝冰川后退410 m，本研究結果為冰川后退464 m，近21 年間相差54 m，平均每年相差2.57 m。其中，2004—2006年冰川年平均退縮長度與前人研究相差最大，為5.00 m·a-1。但通過文獻整理發現［1，7-8，11，14，16，19，31，40-42］，2004—2006 年間冰川長度減少39～50 m，在此時間段內本研究減少40 m，由此可知冰川年平均退縮長度與前人研究結果的差值≦5.00 m，是可以接受的，因為研究過程中遙感影像質量、人工目視解譯偏移以及冰川末端河網斷連等不可避免的因素都會影響精度。此外，1974—2010 年間海螺溝冰川長度減少650～900 m，1974—1991 年冰川長度減少338～549 m，對應時段內本次研究的冰川長度減少853 m、442 m，這與前人［1，7-8，11，14，16，19，31，40-42］研究結果一致，且冰川的階段性變化與李宗省等［43］認為（20 世紀70 年代至80 年代中期是降溫期，20世紀80年代中期至今處于強烈升溫期）的氣溫階段性變化具有較大的一致性。

4.3 冰川面積和表磧范圍變化分析

由圖3 可知，海螺溝冰川面積減少主要體現在冰川末端的衰退。張國梁等［11］研究表明1966—2008 年間海螺溝冰川面積減少1.03 km2，在本研究中1974—2020 年冰川面積減少0.55 km2，其中2000—2009 年冰川變化最大，面積減少0.23 km2，此次研究得到的海螺溝面積變化趨勢與前人研究變化趨勢一致，但面積變化程度存在差異，造成這種情況的原因可能與海螺溝冰川被大量的表磧所覆蓋有關，這與張勇等［44］、劉時銀等［45］、廖海軍等［46］相關研究結論一致；據廖海軍等［47］研究發現，海螺溝冰川西北部和西南部被表磧所覆蓋，而波段比值閾值法不能很好地識別被表磧覆蓋的部分［48］，從而影響了冰川邊界提取精度，進而影響了統計過程中冰川面積的準確性。該冰川表磧除分布在冰川末端消融區外，自2000年起冰川西北部、東北部、西南部也逐漸出現不同程度的表磧擴張，據本研究預測未來海螺溝冰川表磧將處于持續擴張的狀態。本文對遙感影像容易獲取的年份（2000 年、2009 年、2020 年），采用同年多期遙感影像做對比的方法，最大程度的提高冰川邊界提取精度減小誤差并建立緩沖區驗證，但對冰川區表磧覆蓋的部分進行提取時此方法效果并不理想，因此，表磧覆蓋區冰川提取存在一定問題。劉彥培等［48］最新研究表明，比值閾值法與面向對象相結合的方法對表磧覆蓋性冰川邊界的提取與識別具有更好的效果。

4.4 不同朝向冰川覆蓋單元變化分析

不同朝向冰川覆蓋范圍的非對稱性很可能與該地區氣候特征、地形地勢以及水汽條件有關。來自印度洋和太平洋的暖濕氣流受到山脈的阻隔后，便沿著干流河谷向上運動形成降水，該地區地勢西北高東南低，降水由東南向西北遞減，充足的水汽使偏東向和偏南向成為冰川發育的優勢朝向。不同朝向冰川面積變化特征主要受各朝向上冰川面積分布、太陽輻射及水汽輸送和氣候變化特征的影響。由圖9 可知，不同朝向冰川面積變化與各朝向上冰川面積分布存在正相關性，即北向分布的冰川面積大于南向，面積萎縮量也大于南向，但冰川面積萎縮率小于南向，這種現象是由于北向冰川受太陽輻射少于南向而導致的。此外，據Pan 等［50］研究表明貢嘎山流域海洋性冰川整體以西北向和東向冰川萎縮最強烈，東南向冰川面積萎縮最小，而海螺溝冰川以東向和東南向冰川萎縮最快，西向、西北向萎縮最慢，這種差異是由于東南季風、西南季風和高空西風帶對貢嘎山流域單條冰川影響程度不同、東西坡冰川規模不同對氣候響應程度也不同以及地形因素的限制［31，51］，使得海螺溝冰川既存在與貢嘎山大尺度范圍冰川變化的一致性，也具有其本身的獨特性。

圖9 1974年各朝向冰川面積與近46年間各朝向冰川萎縮面積關系示意圖Fig. 9 Schematic diagram of the relationship between glacier area in 1974 and shrinking area in recent 46 years

圖10 1960—2014年小金、康定氣溫和降水變化示意圖Fig. 10 Schematic diagram of temperature and precipitation changes in Xiaojin （a） and Kangding （b） from 1960 to 2014

5 結論

自1974 年以來海螺溝冰川處于強烈的退縮趨勢，表現為冰川長度縮短、冰川總面積減少、各朝向冰川面積的衰退。利用1974—2020 年Landsat 系列數據、ASTER GDEM 數據以及冰川編目數據并結合已有文獻對海螺溝冰川變化進行比對和探討，經研究表明：

（1）1974—2020 年冰川長度由15501 m 減少到14 414 m，共減少1 087 m，年退縮率為0.15%，近46年間海螺溝冰川末端一直呈明顯的退縮狀態，冰川長度縮減。

（2）1974—2020 年冰川總面積由25.07 km2減少到24.52 km2，冰川總面積減少了0.55 km2，退縮比例達到2.19%，年退縮速率為0.01 km2·a-1，冰川面積呈退縮狀態，未來海螺溝冰川將繼續呈現萎縮的變化趨勢。

（3）海螺溝冰川覆蓋單元變化結果顯示，不同朝向冰川呈不均勻分布，東向冰川面積大于西向，南向冰川面積大于北向。近46年間除西向、西北向冰川面積退縮速率較慢外，其余各朝向冰川都呈現較為明顯的退縮態勢，東向和東南向冰川的退縮量最大。且各朝向冰川面積退縮情況與各朝向上冰川面積分布具有顯著的正相關性。這種分布特點和退縮情況與天氣系統、地形地勢以及海洋性冰川對氣候變化的響應密切相關。

（4）1974—2020 年間海螺溝冰川表磧覆蓋面積增加4.33 km2，表磧主要分布在冰川末端消融區、冰川西北部、東北部邊界處、西南部，預計未來海螺溝冰川表磧覆蓋面將持續擴張。

本文利用比值閾值法和人工目視解譯相結合的方法提取冰川邊界，分析了在全球變暖大背景下海螺溝冰川近46 年間長度、總面積、不同朝向冰川面積變化規律。后續研究將在本文數據支撐下，結合冰川雷達測厚技術，測算海螺溝冰川厚度變化情況，并通過冰川流動速度，估算冰川體積，對海螺溝冰川機理進行深層次的研究。