基于L-system算法的植物信息模型构建和三维绿量分析

【目的】当前广泛使用的三角面网格模型并不能全面表达植物模型特征,探索行业内植物信息模型构建与三维绿量计算新方法具有重要意义。【方法】在梳理L-system植物生成算法发展背景和研究进展的基础上,基于华中农业大学襄阳现代农业研究院本科宿舍区的规划情景,使用L-system算法,基于24种植物的分枝结构和形态特征,生成参数化的L-system植被模型。【结果】构建出研究区域建成初期绿地规划模型与植物成熟期绿地规划模型,并提出了4项三维绿量的评估指标定义和计算方法,对场地建成初期和植物成熟期的绿量特征进行了对比分析。结果表明,场地建成初期三维绿量为13497.08 m^(3),单位面积三维绿量为12.25 m^(3)/m^(2);植物成熟期三维绿量可达215097.42 m^(3),单位面积三维绿量达到195.00 m^(3)/m^(2)。【结论】在规划设计领域,基于L-system算法的植物模型建模,可实现模型构建的参数化和便捷化,并适用于不同的细节层级,在规划设计算法模型标准制定、植物数字孪生模型构建和生态效能评估方面具备着广泛的应用前景。

基于近红外技术快速测定不同鲜肉中脂肪含量

随着畜禽肉和肉制品食用量的迅速增长,人们对肉品质量提出了更高的要求;对于肉制品,消费者最为关心是肉品质量,当前中国对肉品品质在线检测方面的研究和应用则相对较少,尚无针对肉品品质在线无损检测开发的设备。也没能真正投入到肉品的生产加工过程。研究不同肉品脂肪的近红外快速检测模型。并采用标准化学方法进行差异分析。通过近红外技术对猪肉、牛肉、羊肉进行扫描,采用国标法(索氏提取法)对鲜肉脂肪含量进行化学值的测定,以PLS(偏最小二乘法)作为建模方法,并通过不同的光谱预处理手段分别建立了猪牛羊肉的近红外光谱参数与样品的脂肪含量之间的对应关系模型。结果表明,对于猪肉来说,选择4 260~6 014cm^(-1)波段+一阶导+Norris所建的模型效果最好,其校正相关系数和预测相关系数分别为0.955 6和0.961 6;对于牛肉来说,选择5 226~7 343cm^(-1)波段+一阶导+S-G所建的模型效果最好,其校正相关系数和预测相关系数分别为0.923 5和0.942 7;对于羊肉来说,选择5 207~7 362cm^(-1)波段+一阶导+Norris所建的模型效果最好,其校正相关系数和预测相关系数分别为0.915 7和0.939 6;对于鲜肉来说,选选用波段为5 156~6 065cm^(-1)+二阶导+S-G所建模型效果最好,其校正相关系数和预测相关系数分别为0.916 3和0.919 4。以上所有模型的校正相关系数均大于0.91,模型都具有较高的精密度,符合不同肉制品在实际生产的需求,具有分析速度快、检测成本低、分辨率高、无损的优点。

美国国家水文数据库的构建管理和行业应用

水文数据是国家地理信息数据框架的重要组成部分。美国国家水文数据库始建于1990年代,由美国地质调查局主导,各州和地方水文部门协作共同建立,包括国家水文数据集(NHD)、流域边界数据集(WBD)、国家水文数据集+(NHD Plus)和高分辨率国家水文数据集+(NHD Plus HR)四个部分。美国国家水文数据库是建设期早、系统架构完善、行业应用广泛的专类数据库,通过对其架构技术和管理方法的分析和借鉴,可为我国基于国土空间规划“一张图”框架下的各行业数据库的建设管理提供参考借鉴。

基于GC-MS技术及网络药理学探讨醒脑静注射液入脑成分抗脑缺血损伤的作用机制

目的基于气相色谱-质谱联用技术(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)、网络药理学及分子对接技术识别并探究醒脑静注射液入脑成分及其治疗脑缺血损伤的作用机制,为其药效物质基础研究提供参考依据。方法调研文献获取醒脑静入脑成分并采用GC-MS技术对其入脑成分进行补充,在此基础上,利用中药系统药理学数据库与分析平台(traditional Chinese medicine systems pharmacology database and analysis platform,TCMSP)和Swiss数据库对醒脑静注射液入脑成分进行靶点预测;同时通过CTD、OMIM、Gene Cards等数据库获取脑缺血靶点;进一步利用Omic Share平台对药物与脑缺血共有靶点进行基因本体(gene ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析;采用String数据库和Cytoscape 3.7.2软件构建蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络图及"入脑成分-脑缺血靶点-通路"网络图,并对入脑成分与核心靶点进行分子对接验证。结果鉴定出龙脑、麝香酮、樟脑、莪术二酮等13种醒脑静注射液入脑成分;通过网络药理学技术得到93个醒脑静注射液治疗脑缺血的作用靶点,包括MPO、PPARG、HMOX1、MMP2等。通路富集分析表明神经营养蛋白信号通路(neurotrophin signaling pathway)、雌激素信号通路(estrogen signaling pathway)及血管内皮生长因子信号通路(vascular endothelial growth factor signaling pathway)等可能是醒脑静注射液发挥抗脑缺血损伤的主要途径。通过分子对接技术验证得出代表性成分(栀子苷、莪术二酮、麝香酮)与治疗脑缺血潜在靶点具有较好的亲和。结论明确了醒脑静注射液的入脑成分,预测了入脑成分治疗脑缺血损伤的作用机制并初步验证了其靶点,为深入阐明醒脑静注射液的药效物质基础及作用机制提供了实验及理论依据。