目前在我国以大庆油田等为代表的一批老油田已进入开发的中后期，油田的勘探区域逐步延伸到了城区和复杂山区，勘探的难度增加，这就迫切需要新的勘探方法、手段和技术，以改进现有的勘探设计模式，提高勘探设计的有效性。 遥感影像的三维可视化技术是利用计算机模拟客观现实的一种新技术。在许多领域已经得到了广泛应用。本文研究的目的是基于遥感影像的三维可视化技术辅助油气勘探设计。利用遥感影像和GIS技术生成客观世界的三维模拟场景，以协助地震勘探人员的室内设计工作，从而降低地震测线室内设计的盲目性。论文的完成将为油气勘探决策支持开辟一条全新的高效率的解决途径，为遥感技术和GIS技术与传统的油气勘探研究中的主要方法集成解决油气勘探领域的相关问题提供成功的范例，同时也将有利于推动油气勘探领域的某些理论和方法的不断发展和完善。为此，论文从以下几个方面展开深入的分析和研究：1)遥感影像的预处理，包括遥感影像的几何校正、影像镶嵌；2)DEM的生成，主要研究了DEM的生成方法和DEM数据源的选择策略；3)三维虚拟场景的生成；4)基于三维场景的物探测线二次设计。 通过实际的应用表明，基于遥感影像三维可视化辅助物探测线二次设计能极大的提高测线设计的效率，有效的降低了野外施工人员的难度。