地学空间数据组织是数字地球、数字区域与数字矿山建设的基础与保障。本文基于Open GIS简单要素规范及其扩展,对地上下的空间数据组织和集成进行了相关研究,并对空间数据的多尺度策略和可视化管理进行了初步探讨。依据OGC相关标准,制定了空间数据的标准化存储结构,实现了地学空间数据的有效组织与管理；通过分析地上下空间数据的内涵,将地上下空间数据明确地界定为一次、二次和三次数据,指出地上下空间数据的组织应该包括这三个层次数据的组织；基于扩展的Open GIS简单要素规范,实现了空间数据结构的统一表达；探讨了地上下空间数据集成的体系结构、机理与框架,从数据角度考虑集成,不关心具体建模方式,提出借助带有拓扑结构的三角形集合来实现地上下空间数据无缝集成表达；在传统的钻孔数据管理方式的基础上,提出了基于三维可视化环境下的钻孔数据关联编辑、校验与管理。开发了一个地学数据集成实验平台,探讨了地学空间数据库建设方法。基于数据和索引分区机制解决了海量空间数据的组织问题；开发了数据转换接口,实现了多种数据库平台间的数据通信及与其他地理信息软件数据格式的转换；设计了钻孔数据的可视化编辑模式,可以直观、便捷的实现钻孔数据的添加、删除、更新等操作；并建立起良好的数据验证机制。以伊敏煤矿为例,实现了多源数据的标准化组织与集成管理,建立了矿区的地层与矿体模型,并初步实现了矿区地上下空间数据的集成及可视化表达。验证了本文提出的空间数据标准化组织方法与集成机制。