首先综述了三维地质建模的相关基础理论,包括地质建模空间数据模型、空间插值方法、三维地质模型构建方法等。基于城市工程地质建模的应用需求,研究了构建研究区三维地层模型的方法,利用工程地质钻孔资料和其它相关的能够揭示地层分界点、地层构造的资料进行空间离散数据插值拟合,构建每个地层的上下层DEM(Digital Elevation Model)模型,作为多层DEM地层模型基础。在构建的三维地质模型基础上,设计与开发模型分析和应用功能,首先实现地质模型和地质原始资料的查询和编辑功能,包括钻孔点的基础属性信息、钻孔地层属性信息等;其次实现地质模型在三维场景的交互操作和模型应用分析功能,如旋转、缩放、平移、透明度设置、坐标格网设置等和模型地质体任意方向的切割功能,从而增强模型可视化的的视觉模拟效果。本论文主要内容包含三个部分:1.通过对三维地质建模空间数据模型的研究和总结,结合面向对象的设计思想,完成钻孔、地层模拟界面和地质体对象的数据结构设计。使用SQL Server2008数据库建立研究区地质资料管理数据库。2.利用不同的空间插值算法和Delaunay剖分算法,建立模拟地层分界面的TIN三角网模型,采用多层DEM方法建立研究区三维地层数学模型并利用OpenGL实现可视化,最后地质体模型之上研究模型任意方向剖分原理和实现方法。3.设计和开发基于工程地质钻孔的建模及可视化平台,系统以Visual Studio2010和C++分别作为开发工具和开发语言,以微软的MFC框架和OpenGL开源图形库作为系统的窗口程序框架和建模可视化技术,系统主要包括钻孔数据的查询、编辑功能,钻孔、地表、地质体三维模型的创建与可视化显示,模型场景的多视角观察和视图控制以及地质体模型的空间切割功能等。