行星表面土壤的粒度分布（GSD）是理解地质过程、评估工程性质及规划着陆任务的核心物理参数。然而，受限于探测手段和数据格式的差异，地球、月球与火星的土壤粒度数据长期处于“碎片化”状态，缺乏统一的参数化框架，导致跨天体对比研究存在重大障碍。

针对这一科学难题，中国科学院成都山地灾害李泳研究员团队成功构建了全球首个标准化跨天体粒度分布数据库——PlanetGSD　1.0。该数据库整合了来自地球（4419个样本，涵盖20种地貌类型）、月球（379个样本，来自阿波罗、月球号及嫦娥五／六号等8次任务）和火星（1729个样本，覆盖盖尔、杰泽罗、古谢夫及子午线高原4个着陆区）共计6527组粒度数据，粒度范围横跨0.0001至600毫米共7个数量级。

研究团队创新性地引入前期发展的通用粒度分布（UGSD）函数，将地球（筛分－激光衍射）、月球（干筛法）和火星（图像分割）三种不同原理的原始数据，统一转换为标准参数集（μ，D_c，n），技术验证表明拟合质量优异（97.8％样本R²＞0.95，火星解译关键参数变异系数＜8.3％）。基于此，研究揭示了三项核心发现：其一，参数μ与细粒含量正相关，可定量判别沉积环境（μ＞1.0为风成主导，μ≈0.5为河流－风成过渡，μ＜0.5为滞后或冲击混合）；其二，站点级μ值服从三参数威布尔分布，（k，λ）参数对可清晰区分三大天体——地球覆盖最广、月球集中于窄域、火星跨度最大，且部分物理粉碎主导的陆地样点与月球样点重叠，表明该空间反映“物理vs．化学风化”过程差异而非简单行星来源标签；其三，基于威布尔框架首创“粒级场”生成范式，实现了从离散采样点到连续空间μ场的转换，可在DEM约束下通过蒙特卡洛模拟生成任意区域的粒度参数空间分布图，将点状观测升维为概率化参数库，为着陆区评估、巡视器模拟及原位资源利用提供了全新数据驱动工具。　

上述成果以“PlanetGSD　1.0：a　cross－planetary　grain－size　distribution　dataset　from　the　Earth，the　Moon，and　the　Mars”为题，发表于国际权威数据期刊Earth　System　Science　Data上。论文第一作者为张军博士。研究得到了国家自然科学基金青年科学基金项目（C类）（42501091）、山地自然灾害与工程安全重点实验室开放基金（KLMHER－K22）、国家重点研发计划（2023YFC3206204）及国家自然科学基金（42322703，42271092）等项目支持。

该数据库目前已在Figshare平台开放共享（https：／／doi．org／10.6084／m9．figshare．32362083），所有代码同步开源，供全球行星科学、土壤学及工程地质领域学者使用与贡献。

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来源：山地灾害研究中心

审核：刘丽君

编辑：张　坚