矿山地质三维模型构建及其可视化在矿山勘探、设计与开发过程中,具有非常重要的工程意义,本文以湖南省大中型矿山地质三维建模生产项目和基于知识推理的矿山三维自动重构及空间不一致性检测与处理技术的研究项目为依托,结合地学、计算机、信息科学等相关学科,在总结国内外矿山地质三维模型成果的基础上,就勘探剖面坐标系的转换及其转换质量评估模型、地学知识库表示与存储、基于知识推理的矿山三维自动重构等关键问题进行了深入研究,主要研究工作如下:1.系统分析了矿山空间实体的类型,阐述了各种矿山空间实体的空间维特征与几何特征,并对矿山三维模型数据的来源、特征、分类与表达进行了分析与讨论;在总结前研究成果的基础上,提出了矿山三维建模的基本框架,并进行了功能设计。2.探讨了水平切剖面、纵剖面等勘探成果数据在矿山三维模型重构中的作用,讨论了勘探剖面坐标系的转换及转换质量对矿山三维模型重构的影响,进而提出了勘探剖面坐标系自动转换及其转换质量的评价模型,详细研究了转换算法及转换质量评价算法,通过实验验证了所提方法的可行性和正确性。3.研究了水平切剖和纵剖面之间空间不一致性的表现形式,提出了基于交叉线的剖面间空间不一致性检测方法,并给出空间不一致处理算法,有效解决了剖面间空间不一致性对矿山三维模型重构的消极影响。4.系统分析了多勘探纵剖面中的矿山空间实体间常见的对应关系,在总结传统地学知识及矿山三维模型建立的规则、规范的基础上,利用面向对象的基本思想,研究了矿山三维重构中地学知识表达方法,并建立了矿山三维重构的地学空间知识库,然后研究了在知识推理的驱动下矿山三维重构的算法。5.在以上研究成果的基础上,以湖南郴州某金属矿山为例,开发了矿山勘探剖面数据提取、坐标系自动转换及转换质量评价系统原型;在空间知识库的驱动下,进行了研究区域地质体的连接实验。