基于Geo-Studio的露天采场边坡稳定性研究

以卓成矿业石港矿区为工程背景,通过现场勘察和开采现状图选取最典型的边坡剖面,采用模拟软件Geo-Studio中的HH-Slope/W专业模块对边坡剖面进行极限平衡分析,得出了2个典型剖面在正常采动、爆破振动和爆破振动+地震力耦合作用等3种不同工况下的最危险滑移面位置和边坡安全系数。研究结果表明:(1)当东、西分区采场边帮采用Morgensern-price法计算时,在爆破振动和地震力耦合作用下安全系数分别为1.217和1.078,符合规范要求,边坡稳定性较高,且前者计算的安全系数比后者稍大;(2)随着工况荷载的增大,危险滑移面表现出向深部扩展的行为,稳定性逐步向临界失稳状态扩展。

基于GEOVIS Earth Studio的高中地理教学案例开发——以“河流地貌”为例

信息技术与教学的融合发展是教育改革发展的方向,地理信息技术在教育信息化2.0时代给地理教育提供了丰富的教学资源,可有效提高教学效果。本文通过挖掘GEOVIS Earth Studio平台在地理教学中的功能优势,构建其教学应用模式,以人教版必修《地理1》“河流地貌”为例阐明平台操作过程并进行案例教学设计,创新地理教学技术手段,促进中学地理教学的信息化进程。

基于Geo-Studio与渗流试验的寒区堤防工程安全性研究

在寒区堤防工程中,对渗流现象进行充分的分析和了解,才能对堤防工程安全性进行有效管理和控制。基于Geo-Studio软件,对某寒区堤防工程进行模拟渗流试验,并结合有限差分法,模拟分析渗流影响。结果显示,凌汛期春汛水位最高流速约为1.94m/d,渗透流速由0.39m/d升至8.95m/d,梯度变化微小;非凌汛期特征水位渗透流速、梯度几乎在2以下,表明是否处于凌汛期对梯度影响较小,对渗透流速影响较大。研究方法对寒区堤防工程安全性管控具有一定的参考价值。

基于GEO-Studio对尾矿坝渗流数值模拟计算分析

该文采用GEO-Studio计算软件建立尾矿坝二维有限元计算模型对尾矿坝进行渗流场计算,计算浸润线埋深与实测浸润线埋深进行对比分析得到采用GEO-Studio计算软件对尾矿坝进行渗流计算的合理性;并对后期尾矿坝加高后渗流进行数值计算,可预测后期尾矿坝渗流规律,为企业安全管理尾矿坝,控制库内水位及干滩长度提供重要参考依据,以确保尾矿坝的安全稳定运行。

基于网络药理学与GEO差异基因芯片数据探讨芦丁治疗脊髓损伤的作用机制

为了探究芦丁治疗脊髓损伤的作用机制,基于网络药理学和GEO差异基因芯片数据分析,结合体内实验,筛选芦丁对脊髓损伤的作用靶点.首先通过TCMSP、Swiss Target Prediction和SuperPred数据库获得芦丁的作用靶点,同时采用GEO差异基因、CTD、OMIM、PharmGkb疾病数据库获取脊髓损伤的疾病靶点;然后应用Cytoscape软件采用蛋白互作的方式筛选芦丁治疗脊髓损伤的核心靶点,并采用R语言对核心靶点进行GO功能及KEGG通路富集分析;最后采用Rutgers MASCIS脊髓损伤撞击器建立大鼠急性脊髓损伤模型,芦丁干预3 d后采用BBB运动评分法对大鼠后肢运动功能进行评价,采用酶联免疫吸附测定法检测脊髓中炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β和NF-κB的表达水平以及ROS和MDA含量.结果发现:(1)芦丁共有56个对应的蛋白靶点,脊髓损伤筛选到4 624个疾病靶点,合并后得到5个核心靶点,即CASP3、ESR1、GSK3B、IL-6、MTOR;(2) GO功能主要集中在对氧化应激的反应、活性氧代谢过程、NF-κB结合等,KEGG通路分析显示,芦丁治疗脊髓损伤相关的通路包括PI3K-Akt信号通路、AMPK信号通路、HIF-1信号通路等;(3)分子对接实验和分子动力学模拟表明,芦丁与5个核心靶点均有良好且稳定的结合;(4)体内实验结果显示,脊髓损伤后使用芦丁进行药物干预处理可以降低脊髓的含水量,减少炎性因子和氧化应激因子的产生.上述结果证实,芦丁可以通过多个靶点以及多条通路在治疗脊髓损伤中发挥抗炎和抗氧化作用.

基于GEO数据库分析脓毒症相关性死亡的潜在差异表达基因和微小RNAs

目的基于基因表达数据库(GEO)运用生物信息学筛选与脓毒症相关性死亡相关的潜在差异表达基因和微小RNAs(miRNAs)。方法从GEO数据库下载人类血液样本基因表达谱芯片数据集GSE48080和GSE54514,选择两个时点(诊断脓毒症时、脓毒症病程中),使用GEO2R在线工具对脓毒症存活患者和非存活患者进行差异表达基因(DEGs)筛选。通过基因本体(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,研究脓毒症相关性死亡DEGs涉及的病理生理过程和潜在信号通路。使用STRING在线工具构建DEGs蛋白-蛋白相互作用(PPI),使用Cytoscape软件构建PPI网络拓扑,使用CytoHubba工具筛选枢纽(Hub)基因。使用NetworkAnalyst构建Hub基因的目标miRNAs,使用RT-qPCR验证本院脓毒症存活患者和非存活患者相关基因表达变化。结果在脓毒症病程中,脓毒症存活患者和非存活患者基因表达呈现异质性,共筛选出15个DEGs。KEGG通路富集分析显示,金黄色葡萄球菌感染、NOD样受体信号通路、硫代谢和集管酸分泌四个途径存在显著富集。PPI和CytoHubba分析筛选出10个Hub基因(SLC4A1、EPB42、LTF、LCN2、DEFA4、HBM、HBG1、GMPR、CAMP、OLFM4)。NetworkAnalyst分析预测了10个关键miRNAs。RT-qPCR验证结果显示,5个Hub基因(SLC4A1、EPB42、LCN2、DEFA4、OLFM4)与上述分析中的趋势一致。结论基于GEO数据库的生物信息学分析,脓毒症存活患者和非存活患者在脓毒症病程中存在差异表达基因,为探索脓毒症相关性死亡的生物标志物提供了数据支持。

基于GEO数据库联合网络药理学研究川芎-赤芍药对治疗动脉粥样硬化的药理过程及分子机制

目的:探讨活血化瘀中药药对川芎-赤芍拮抗动脉粥样硬化的潜在分子机制及药理过程。方法:使用R语言Limma包分析GEO数据库GSE43292数据集,对有表达差异的动脉粥样硬化基因进行筛选和提取。川芎-赤芍药对所含的化学活性组分及靶点通过中药系统药理学数据库与分析平台检索。合并差异基因和药物作用靶点以获得共同的靶点。利用在线分析工具STRING和Cytoscape构建药物和靶点的调控网络以及靶点间的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。然后利用R语言注释靶点基因的基因本体(GO)功能,分析京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路,再进行基因集富集分析(GSEA)以验证KEGG的通路和富集的情况,确定靶点基因的调控功能和参与基因调控功能的信号转导通道。结果:共筛选出动脉粥样硬化差异基因1244个,川芎-赤芍药对含36个生物活性成分,其中靶点为环加氧酶1、肾上腺素受体、过氧化物酶体增殖物激活受体-γ、激酶插入域受体、孕激素受体、基质金属蛋白酶9、CXC趋化因子配体8、蛋白激酶Cβ、白细胞介素6、CD14、二肽基肽酶-4、PIK3CG、肾上腺素受体α1B、微管相关蛋白2、尿激酶纤溶酶原激活剂和单胺氧化酶B。靶点在GO中主要富集在合成DNA过程的调控、DNA生物合成的过程、含胶原的细胞外基质、细胞外基质、蛋白酶结合、细胞迁移、血管形成过程、膜筏结构、转录的调节等与动脉粥样硬化炎症、脂肪代谢及血管生成相关的生物学注释。脂质与动脉粥样硬化通路和核因子κB信号通路与动脉粥样硬化关系最为密切,并且在KEGG信号通路和GSEA均显示出富集。结论:川芎-赤芍药对通过潜在的13个活性成分作用于可能的16个靶点调控相关信号转导通路,通过抗炎、调脂和保护血管等方式产生抗动脉粥样硬化的作用。

基于GEO芯片和网络药理学探讨康力欣胶囊治疗乳腺癌的作用机制

目的:利用GEO芯片和网络药理学探讨康力欣胶囊治疗乳腺癌的分子机制。方法:通过TCMSP、HERB、Batman-TCM数据库检索药物的化学成分,借助Swiss Target Prediction数据库获取药物成分对应的相关靶点;在GEO数据库中检索乳腺癌的相关靶点;利用Venny 2.1.0在线软件获取药物与疾病的共同靶点;由Cytoscape 3.8.2绘制药物-成分-靶点-疾病网络;STRING数据库构建PPI网络;借助DAVID数据库进行GO功能富集和KEGG通路富集分析;运用AutoDock软件对关键的活性成分和靶点进行分子对接验证。结果:康力欣胶囊中59个有效成分通过调控106个靶点和43条通路对乳腺癌产生作用,法尼斯淝醇A、多胶阿魏素、宽叶阿魏酮、山奈酚、法尼斯淝醇B、泽兰黄醇素、槲皮素、宽叶阿魏醇、啤酒甾醇、阿魏种素等成分可以通过EGFR、JUN、PPARG、PTGS2、CCNA2、CHEK1、CDK1、CDK2、MMP9、TOP2A等关键靶点介导癌症的中枢碳代谢、细胞周期、代谢途径、癌症途径、AMPK、松弛素、FoxO、IL-17、Ras、HIF-1、MAPK、钙、胰岛素等信号通路来治疗乳腺癌。分子对接分析发现10个靶点蛋白与10个活性成分具有较好的结合能力。结论:康力欣胶囊可以通过多成分、多靶点、多途径参与乳腺癌的治疗,为其临床应用及治疗乳腺癌的机制深入研究提供了理论依据。

基于KANZI Studio的汽车虚拟仪表三维场景重构技术研究与实现

随着智能座舱技术的快速发展,针对现有汽车仪表场景重构的显示信息不全和效果不达标的问题,二维场景重构技术已无法满足虚拟仪表发展需要。该文利用KANZI Studio汽车HMI专用开发工具,提出了一种实现虚拟仪表三维场景重构效果的方法,并提出效果优化方案。经测试表明,该方法可以解决目前二维场景重构技术的不足,将三维场景重构研究引入到仪表显示端;另将开发周期减少至传统开发工具的50%,有效地降低了三维场景重构的开发难度,能够在保证30帧流畅运行的条件下满足功能要求,最终通过实车验证并在某量产车型上得到应用。

北斗系统GEO卫星伪距多路径误差改正

北斗系统地球静止轨道(GEO)卫星因相对于地面近似静止,其多路径误差相对于其他类型较为严重,且表现出系统波动现象。为提升定位精度,本文在GEO卫星伪距多路径误差特征研究的基础上,采用奇异谱分析方法对其进行修正,并通过伪距单点定位(SPP)验证伪距多路径误差修正效果。选取测站CUT0连续10d的静态观测数据进行修正试验。研究发现,GEO卫星伪距多路径误差序列表现出较强的天重复性,且多路径误差中的系统误差项越大,重复性也越强;在运用奇异谱分析方法修正GEO卫星伪距多路径误差各系统误差项后,多路径组合(MP)观测值和SPP的定位精度均有一定程度提升。

基于GEO-Studio的某尾矿坝动力稳定性分析

针对某尾矿坝动力稳定性问题,基于尾矿库实测地形图与岩土地层勘察资料,依据地形概化的方法,建立反映尾矿库地形、地质结构特征的数值计算模型。运用GEO-Studio的QUAKE分析模块进行现状及最终尾矿坝动力稳定性分析,研究了该尾矿坝在地震波作用下的液化情况、加速度响应、位移变化、安全系数的规律,研究结果表明,该尾矿坝可在洪水工况下稳定运行,可以作为工程设计的参考依据。

集成PHAST-Visual Studio的岩溶区燃气管道灾害后果定量分析及应用

为科学评估岩溶区燃气管道灾害的后果影响程度,基于管道失效特征确定喷射火和蒸气云爆炸两种典型后果模式,研判适用于岩溶区燃气管道灾害的热辐射和冲击波超压危害准则,从危害面积、伤亡人数、经济损失、环境破坏4个维度提出岩溶区燃气管道灾害后果严重程度的评估模型体系,并结合Visual Studio平台开发“岩溶区燃气管道灾害后果分析软件”。立足岩溶区实际工程案例,结合区域经济社会发展、岩溶自然地质以及燃气管道工程特征,基于PHAST软件仿真分析灾害后果的影响范围,结合危害准则对区内人员、物体提出针对性灾害风险管控措施,并通过引入政府、行业、企业等颁布的标准条例,量化得出灾害后果的影响程度。结果表明:提出的PHAST-Visual Studio集成方法能够弥补以往研究的评估主观性问题,将社会科学思想带入工程风险评价研究,并通过计算机软件编程提高灾害后果分析效率,从而有助于显著控制岩溶区燃气管道灾害后果水平。

基于GEO芯片和分子对接探讨小檗碱治疗溃疡性结肠炎活动期的机制

目的通过GEO芯片数据和分子对接探寻小檗碱治疗溃疡性结肠炎(UC)活动期的潜在机制。方法利用PharmMapper获取小檗碱分子靶点;检索GEO数据库中UC相关芯片数据,借助R语言分析差异基因;对小檗碱分子靶标与UC差异基因进行富集分析;将小檗碱分子靶点与UC差异基因的交集作为关键基因,通过Cytoscape软件寻找潜在基因蛋白;利用分子对接技术分析小檗碱分子与UC关键基因、潜在基因蛋白的结合情况。结果筛选出小檗碱分子靶点255个;对GEO数据库的GSE107499芯片分析,筛选出860个差异基因,包括545个上调基因和315个下调基因;比对UC差异基因与小檗碱靶点KEGG富集分析,推测小檗碱治疗UC与调节趋化因子信号通路、T细胞受体信号通路及PPAR信号通路关系密切;对小檗碱治疗UC的关键基因网络拓扑分析,筛选出11个小檗碱治疗UC潜在基因蛋白,分子对接验证表明配体与受体具有较好的结合活性。结论小檗碱通过多靶点、多途径发挥对UC的治疗作用,其机制可能与调节T细胞免疫和炎症因子水平有关。

基于CEI测量的GEO目标快速轨道恢复

连线干涉测量(Connected Element Interferometry,CEI)是一种全天时全天候的被动测角技术,已用于空间目标的跟踪监视.地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星需要频繁机动以保持轨位或完成其他任务,其机动后的快速轨道恢复能力对于监视预警极为重要.针对基于CEI的GEO短弧定轨和预报,分析了定轨算法的形亏和数亏,在附加先验轨道约束的短弧定轨基础上,提出了轨道半长轴初值的自适应优化方法.利用亚太七号卫星的CEI仿真和实测数据进行了短弧定轨和预报,实验结果表明,采用优化后的半长轴初值,30min短弧定轨和10min预报的卫星位置分量精度均优于4km,能够满足非合作GEO目标机动后快速轨道恢复的需求.

基于碰撞概率的GEO业务卫星空间安全规避策略

针对GEO业务卫星空间规避问题,提出一种基于碰撞概率优化的GEO卫星空间规避策略.建立脉冲推力控制下的位保模型,解释碰撞概率的假设条件与计算原理,针对GEO卫星对原有碰撞概率计算方法进行改进,提出了一种考虑了速度误差的碰撞概率计算方法,以脉冲速度大小为变量,以消耗速度冲量最小和碰撞概率最小为优化目标,基于非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化,对碰撞概率较大的问题求出其帕累托最优解.考虑GEO卫星定点保持的业务要求,得到满足其位保精度的空间规避策略,并进行仿真验证了空间规避策略的有效性.研究结果可为在轨业务卫星实现满足位保要求的空间安全规避提供思路.

DSI Studio软件结合DTI在脑功能区肿瘤术后运动功能评估中的应用

目的研究DSI Studio结合弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)应用于脑功能区肿瘤患者术后运动功能预后评估的价值。方法选择2018年1月~2022年8月于郑州大学第二附属医院行手术治疗且病理确诊的41例脑功能区肿瘤患者纳入研究。所有患者均完成3.0T磁共振成像常规序列及DTI检查,分别测量患侧及健侧内囊后肢皮质脊髓束(corticospinal tract,CST)投射区DTI参数,分析与患者MRC肌力评分及CST分级的相关性。结果患侧FA值明显低于健侧FA值(P<0.001),患侧ADC值明显高于健侧ADC值(P<0.001);患侧FA值、偏侧rFA值与CST分级呈负相关(P<0.01);ADC值、rADC值与CST分级呈正相关性(P<0.01);患侧FA值、偏侧rFA值与手术前后肌力评分程度呈正相关(P<0.01);ADC值、rADC值与CST分级呈负相关性(P<0.01);患者术前CST分级与对侧肌力呈负相关;患侧FA值,rFA值、ADC值、rADC值和CST分级受试者工作特征曲线下的面积分别是0.820(P<0.01)、0.796(P<0.01)、0.698(P<0.05)、0.638(P>0.05)、0.708(P<0.05)。结论DTI参数与肌力评分及CST分级对脑功能区肿瘤患者的术后运动功能预后的评估具有一定价值。

基于网络药理学与GEO数据库探讨心瘅方治疗病毒性心肌炎的机制

目的:基于网络药理学与GEO数据库探讨心瘅方治疗病毒性心肌炎的microRNA-mRNA调控机制。方法:使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)筛选心瘅方中药物活性成分及其靶基因;利用GEO数据库筛选病毒性心肌炎与健康人的差异microRNA;利用FunRich3.1.3对差异microRNA进行mRNA富集,并与药物靶基因取交集基因;通过蛋白-蛋白互作网络(protein-protein interactions,PPI)以及cytoNCA筛选出核心基因;运用R软件对核心基因进行基因本体(gene ontology,GO)和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。结果:心瘅方中药物活性成分共199个,潜在作用靶点490个,GEO数据库Series GSE148153符合要求,通过筛选得到差异microRNA 438个,50个microRNA与核心基因有对应关系,上调基因45个,下调基因5个;筛选得到交集基因207个,其中33个为核心基因;GO功能注释主要富集在肌细胞增殖、MAP激酶活性等生物学过程,并且主要富集在PI3K/Akt、人巨细胞病毒感染、白细胞介素17等信号通路。结论:心瘅方调控microRNA-mRNA过程治疗病毒性心肌炎与中药成分干预肌细胞增殖、MAP激酶活性等生物学过程和PI3K/Akt、人巨细胞病毒感染、肿瘤坏死因子信号通路等有关,此过程可能涉及hsa-miR-15b-5p和hsa-miR-21-5p等外泌体的表达。

一种基于CEI的GEO目标滑窗式机动探测方法

为了进一步提升地面跟踪站的监视预警能力,提出一种基于连线相位干涉测量(CEI)的地球静止轨道(GEO)目标滑窗式机动探测方法:立足于CEI的GEO短弧段定轨和预报,基于GEO卫星位保机动的持续小推力和轨道缓慢渐变特性,提出一种针对GEO目标尤其是非合作GEO目标的滑窗式准实时机动探测方法;并利用亚太七号和中星十号卫星的CEI仿真和实测数据进行机动探测。结果表明,东西机动和南北机动捕获与卫星发动机的点火时刻基本保持一致,机动探测延迟量均小于10 min;能够实现GEO目标的准实时机动告警。

基于GEO数据库和生物信息学方法分析水蛭治疗心肌梗死的差异靶基因和信号通路

目的:探讨水蛭治疗心肌梗死(myocardial infarction,MI)的差异靶基因和信号通路。方法:从基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)中检索与MI有关的数据芯片,利用GEO2R工具对数据芯片进行在线分析,筛选出MI差异表达的靶基因;利用中医药综合数据库(traditional Chinese medicine integrated database,TCMID)、比较毒理基因组学数据库(comparative toxicogenomics database,CTD)、BATMAN、SwissTargetPrediction数据库筛选与水蛭相关的靶点;利用STRING数据库和核心靶基因导入基因功能注释数据库(the database for annotation visualization and integrated discovery,DAVID),对水蛭治疗MI的差异靶基因进行基因本体论(gene ontology,GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析。结果:利用GEO2R工具筛选出794个与MI有关的差异靶基因,包括386个下调基因,408个上调基因;利用TCMID数据库得到518个与水蛭相关的靶点;最终筛选出28个水蛭治疗MI的差异靶基因,10个关键基因;经GO和KEGG富集分析得到P<0.05的生物过程(biological process,BP)25个、细胞组分(cell component,CC)5个、分子功能(molecular function,MF)27个,信号通路22条。结论:水蛭治疗MI的差异靶基因包括VEGFA、AREG、EGFR等基因,其作用机制可能与水蛭调控Rap1、PI3K-Akt、Ras、MAPK、HIF-1等信号通路有关。

基于GEO数据库奶牛乳房炎致病菌差异表达基因的生物信息学分析

试验旨在筛选与奶牛乳房炎致病菌相关的差异表达基因(DEGs),分析其作用机理。在基因表达数据库(GEO)中筛选得到与奶牛乳房炎致病菌密切相关的基因芯片数据集GSE25413进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析。联合String数据库在Cytoscape软件中构建出蛋白质互作网络(PPI)并筛选出主要的关键基因。结果显示,在GSE25413数据集中共筛选得到127个差异表达基因,其中上调表达基因49个,下调表达基因78个。GO分析共得到450条功能注释,主要涉及炎症反应、缺氧反应等;KEGG通路富集共得到446条信号通路,主要涉及癌症途径、肿瘤坏死因子等信号通路。PPI互作网络共筛选得到IL-6、IL-1B、VEGFA、CXCL8等10个关键基因。经筛选获得的关键基因可作为潜在的分子标志物用于奶牛乳房炎的早期诊断和临床治疗靶点的选择,为奶牛乳房炎的防治提供参考。