长江是我国第一大河流,是一条天然的黄金水道,长江航运对于我国经济发展的战略意义非常重要。为了保持长江航运的稳定快速发展,必须切实保障长江船舶的航行安全。长江的安全航行,是一项重要的系统工程,传统的二维电子航道图对保证航行安全十分有效;但是,它可视性不强,许多复杂的分析在二维的环境下难以完成。因此,如果能为航海人员以及相关管理人员提供一个直观三维的航海地理环境,尤其是能将被水面遮掩的水下地形呈现在航海人员眼前,那么驾船或许就会像开车一样变得更加的容易和安全。另外,为了配合航道主管部门管理航道,需要对航道地形进行分析,包括基本地形因子计算、水淹分析以及河床断面分析等,这些分析工作将对航道管理工作提供很大的帮助。因此一个基于三维环境的信息系统将十分有助于航海人员更为准确及时地制定决策,从而提高船舶运输的安全性和效率,而且对于航道规划和发展的系统分析、方案论证以及工程设计等都有广泛的应用前景。本文研究源自交通部重点项目《长江南京至浏河口段数字航道与智能航运示范建设工程》中航道三维可视化平台的构建。主要工作有:(1)分析研究了电子航道图的理论数据模型和文件结构,并实现了从电子航道图文件中提取离散水深点数据,为建立长江河床DEM提供了良好的数据源;(2)从项目实际情况出发,根据提取的离散水深点数据,通过建立规则格网模型,完成了长江河床的三维建模工作,并可以根据新的水深数据对河床进行更新,而且还解决了河床DEM与陆地DEM的拼接问题;(3)研究了基于河床DEM的空间分析,包括基本地形因子的计算、水淹分析和河床断面分析等,为航道部门对长江航道的治理和疏浚提供了可靠的手段和技术支持;(4)利用VC++和Direct3D技术,基于IMAGIS平台,进行二次开发,实现了长江河床三维可视化及空间分析功能。