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矿山中的自然地质实体与采矿工程实体，都是三维空间实体，并且所有的矿山生产与组织活动均是在真三维地质环境中进行的。因此，真正实用的数字矿山系统，都应是真三维的，它离不开对三维空间数据模型的基础研究。而数据模型是联结现实世界和计算机世界的桥梁，三维空间数据模型作为数字矿山的核心内容和基础，它反映了真实矿山中三维空间实体及其相互之间的联系，为三维空间数据组织和三维空间数据库模式设计提供基本的概念和方法。 本论文在详细的分析了数字矿山中现有空间数据模型的基础上，提出了基于面向对象的集成三维空间数据模型，并将其结合开滦矿山的真实地质钻孔数据建立开滦数字矿山演示系统，并在该演示系统中进行应用研究。 本论文的主要研究成果和创新点如下： (1) 分析了数字矿山中空间数据和空间数据模型的概念，在详细的研究了数字矿山现有的三维空间数据模型的基础上，针对传统的三维空间数据模型在数字矿山应用中的不足，对矿山中的空间实体进行分类和抽象，提出了基于面向对象的集成三维空间数据模型。 (2) 论文结合所搜集的开滦数字矿山的真实钻孔数据资料，进行基于面向对象的三维空间数据模型建模设计，并采用关系数据库将该三维空间数据模型实现。 (3) 基于所建立的基于面向对象的集成三维空间数据模型建立开滦数字矿山演示系统，并结合该演示系统，详细讨论了包括三维可视化、空间查询和空间量算在内的基于面向对象的集成三维空间数据模型在数字矿山系统中的应用。