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安徽铜陵新桥硫铁矿是国内大型露天矿山之一,经过三十余年的露天坑采,新桥矿主采对象-Ⅰ号主矿体采坑的上下相对垂差达398米,形成高陡边坡,给矿山开采安全造成严重威胁。为进一步推动数字矿山建设,本研究针对采矿工程所形成的高陡边坡,依托Arcgis桌面系统,首先构建了研究区地质环境数据库,按照空间数据库标准化要求,在逻辑上将研究区地质环境数据归纳为基础地理数据、环境专题数据、监测专题数据和工程勘察专题数据四大类,并从物理存储角度对要素集、要素类进行了详细设计。其次,本研究针对该高陡边坡详细设计了边坡智能变形监测及预警系统方案,并依托专业建模软件构建了边坡三维地层模型,实现了边坡三维可视化。最后,基于GIS并综合地质环境因素及监测数据作进一步分析,描述了边坡形变演化阶段及时空运动特征,绘制了边坡的形变速率分布图及稳定性分等定级图,就边坡预警给出了参考性建议。本研究就边坡智能监测、空间数据库构建、三维建模及边坡稳定性计算与分析等关键问题展开的探索成果主要体现在以下几个方面：1)根据矿方施工建设及本研究的需要,收集了新桥矿区地质资料、边坡地形资料、变形监测资料、钻孔及相关物理、力学参数和地质灾害及气象资料等,依托Arcgis平台构建了新桥矿边坡地质环境数据综合库。该数据库详细地描述了研究区基础地质、环境专题、监测专题以及勘察专题四大类数据,为边坡的三维可视化、三维地层建模及边坡的稳定性分析和计算提供可靠资源和平台。2)将专业地质建模软件Gocad与Arcgis相结合,实现了新桥矿边坡三维可视化并构建了三维地层模型,为边坡的稳定性研究提供了基础。3)描述了新桥边坡智能监测系统的设计方案及系统功能,并对监测数据从多因子角度进行深度分析,依据边坡的形变演化曲线,揭示了边坡监测点的时空运动特征。对小波消噪后的监测数据通过聚类分析,在综合时间及环境因素的BP分组基础上不断学习,最后绘制了整个研究区形变速率分布图,为进一步判别边坡的稳定性提供了数据参考。4)以新桥矿边坡南坡为研究对象,将边坡稳定性数据模型与GIS相结合,较全面地分析了影响边坡失稳的各种因素及因子的作用程度和范围并量化,通过GIS空间分析,对新桥矿南坡稳定性进行了分等定级。