地球空间信息科学是对地球空间信息进行采集、量测、分析、存储、管理、显示及传播的一门科学。它以卫星定位(GPS)及其他常规数据获取技术、遥感(RS)技术及地理信息系统(GIS)技术为主要内容,并以计算机及通信技术为主要支撑的一门综合性的科学。 GIS作为地球空间信息科学的一个重要组成部分,已经在各行各业中得到了广泛的应用。但是由于现有GIS工具在处理三维问题上的不足,使得GIS在矿山和地质领域上的应用受到了很大的限制,特别是针对地下三维物体的模拟和表达,虽然可以用数字高程模型(DEM)来处理,但它其实是把高程坐标当作一种属性,而无法建立空间实体的三维拓扑关系,使得很多真三维操作难以实现,因此人们将现有的GIS称为二维GIS或2.5维GIS。 在矿业领域,随着“数字地球”的提出而提出了“数字矿山”的概念,众多专家学者围绕矿山工程、矿床地质和工程地质问题,对3D GIS的空间构模问题进行了卓有成效的理论与技术研究。加拿大、澳大利亚、英国、南非等国还相继推出了一批在矿山和工程地质领域得到推广的3D GIS软件。但迄今为止,国际上还未开发出一个可以真正称为3D的GIS系统(或称为真3D GIS,Real 3D GIS)。3D GIS的理论与产品都尚处于探讨和实验阶段。 本文从矿山开拓系统出发,针对某矿山开拓系统的三维空间坐标,首先分析了建立三维模型的关键技术、模型建立的环境等;接着分析了三维坐标的数据结构,在巷道的底面生成四边形,构成面片,在此基础上采用“拼凑法”建立矿山开拓系统的三维模型。本文采用可视化编程语言VC++6.0利图形标准OpenGL进行程序编制。结合某矿山的具体情况,本文论述了从数据采集、三维建模、纹理映射、模型可视化到三维漫游等一个完整的过程。