随着计算机图形学技术、三维可视化技术、三维插值以及数据库技术等新科学技术的发展和“数字地球”及“数字化矿山”概念的提出,三维建模技术和虚拟仿真技术越来越多地运用到矿山生产等各个领域,三维矿山虚拟现实系统的作用变得越来越重要,对矿山的发展建设、资源勘查评价、信息化综合管理以及辅助矿产勘查和找矿预测等科研工作和面向公众普及矿山相关知识的公益性、科普性推广等方面都具有重要的意义。目前对三维矿山建设的研究及国内外使用的三维建模软件系统主要专注于矿山地质体建模以及对模型矿体储量进行估算和采掘线路设计等,通常只限于专业的三维地质建模软件平台之上,对单一地质模型进行操作与可视化,但在一体可视化表达地上-地表-地下三维空间对象方面存在一定的局限性,对多源数据集成和对三维地质模型和二维多元信息的综合管理与集成等方面存在不足,且不能满足为公众提供公益性科普教育服务等需求。论文的研究提出了地上（包括地表）、地下空间对象一体双三维可视化的新概念、扩展了三维模型数据结构。对地上地下真三维环境下大型矿山复杂地矿工程各三维立体模型的快速构建方法及系统集成表达方法进行研究,提出了一套行之有效的上下真三维一体化大型矿山数字集成表达方案。在实现三维建模及格式转换、空间浏览、查询、切制剖面及叠加分析等功能的基础上,以四川拉拉铜矿矿区为找矿科研基地进行了应用示范研究,总结了拉拉铜矿的成矿地质背景和矿床地质特征,建立了三维矿床地质模型,收集和整理矿区地质资料,建立了研究区三维实体模型,基于数字矿山可视化--数据管理一体化三维建模技术,按照数字三维建模方法体系与技术流程,建立四川拉拉铜矿双三维数字矿山系统,实现了地上与地下真三维一体化、二维地质资料与三维地质模型的统一管理与分析、多模型组合叠加分析、“分区式”数字矿田矿段的阶段性集成,且可以通过网络进行交互式操作,是一个产-学-研相结合的多用途、多层次、多阶段的一站式综合服务平台。对矿山的发展建设、资源勘查评价、信息化综合管理以及面向公众普及矿山相关知识的公益性、科普性推广具有重要意义。