水电工程地质勘察是水电工程在可行性研究阶段、设计阶段和施工阶段的重要工作内容,是工程设计、施工和运行的重要依据和保障。但由于现场条件所限,工程地质勘测的手段较单一,勘测过程不便捷,其编录成果的准确性和适用性取决于地质工作者本身的经验和技术水平,许多行业内外先进的技术经验并未即时部署到生产实践一线。将水电工程地质野外编录所涉及的业务需求作为切入点,分析了目前工程地质野外编录技术所面临的问题,并以三维实景技术、倾斜摄影建模技术、工程地质数据库技术和三维地质建模技术为基础,研制开发了三维实景地质填图系统FieldGeo3D,其主要研究成果包括:(1)设计了适用于三维实景填图系统的总体结构,并以工程地质数据库表单框架为依据,构造了适用于三维实景展示与分析的地质数据结构;设计并开发了地质数据的三维实时展示方法,并设计了其与已有地质数据系统的接口;集成开发实现了FieldGeo3D系统的总体功能,并应用于实际水电工程。(2)提出了三维实景地形与工程地质野外编录相结合的三维实景地质填图技术。通过三维实景技术和倾斜摄影技术构建工程地质区域的三维地形,多方位全视角地展示工程区域的三维场景,实现工程地质编录的数字三维化、实景化。(3)以数字影像技术为依托,结合当前工程地质野外编录中针对二维地质图件的一些需求痛点,研究了以地质影像为代表的二维地质图件的三维快速解译方法,并在FieldGeo3D中得到实现。(4)以野外地质数据实时推求的需求为切入点,分析了分类地质信息的内涵和物理意义,总结了传统推求手段的不足,并结合数学地质和计算机图形学技术,实现了各类地质数据在三维实景平台上的快速实时推求。