随着信息技术的快速发展，三维地质建模已经成为数学地质、石油勘探、岩土工程、GIS和科学计算可视化领域的研究与应用热点。通过三维地质模型，可以更加灵活自然的表现三维地质实体，最大限度的增强地质分析的直观性和准确性，为勘察、试验工作提供验证和解释，从而为制定科学合理的区域发展规划提供基础地质资料和决策依据。　　 层状地质实体占据地球表面的绝大部分，赋存有丰富的能源及矿产资源。它不仅记录了地球的形成及演化历史，而且许多地下矿产资源都与特定的地层伴生或受特定地层的控制。因此，研究层状地质体的三维构模技术不仅具有重要的理论意义和实际应用价值，而且还是进一步进行非层状地质实体构模的基础。由于数据本身的复杂性和不确定性，使用单一的数据类型模拟复杂地层就会导致多解性等问题，已不能满足实际应用的要求。因此，融合多种来源的数据对层状地质体进行三维模型的构建已经成为当前三维地质建模技术中需要解决的一个基本问题。　　 本论文以“上海市城市地质信息管理与服务系统项目”为课题背景，充分利用上海的水文地质、工程地质等实际地质数据对建模方法加以验证。首先介绍了面向地质建模的三维地质空间数据模型，它描述了模型中各要素的组织方式，是三维模型构建以及地质数据三维可视化表达与分析的基础。针对不同类型的建模数据源，随后着重讨论了各种建模数据的组织与融合方法，旨在通过合理、标准的格式组织建模数据，并消除各种建模数据间的矛盾，从而为地层面模拟提供准确的样本数据及高效的数据访问方式；如何利用各种组织良好的建模数据构建出精确逼真的三维结构模型是本论文研究的重点。为此，本论文分别从地层面模拟和地层块体构建两方面加以阐述：在地层面模拟方面，介绍了经典的基于“主TIN”的多层DEM建模方法。改进后的“主TIN”建模方法可以利用各种数据对层状地质体地层面进行精确高效的模拟，并能对地层的尖灭、出露等特殊现象进行合理有效的处理。同时，在这章特别介绍了在地层面模拟时各种数据(特别是剖面数据)的提取方法，合理利用这些方法能显著地提高建模速度；在最终的地层块体模型的构建技术上，提出了一种新方法，该方法可以自动分离出地层中的各个地层块体并保证相邻块体在邻接处有唯一的公共子面，从而顾及了地层块体间的空间拓扑关系。同时针对“主TIN”建模时由于地层面求交导致的模型数据量庞大的问题，给出了地层块体模型的简化方案。　　 本论文的研究成果已成功应用于多个实际项目中，并取得了良好的效果。所取得的这些研究成果，无论从理论上还是从实践上都为层状地质体的三维构模技术提供了借鉴、经验和基础。