矿山信息化管理系统作为现代矿山中重要的组成部分,其发展进程往往代表着矿山企业的先进水平。传统的矿山信息系统存在着许多弊端,三维可视化部分一般只能显示矿山某一历史时段的状态,如矿物含量、边坡数据、矿体形状等静态数据,这种方式仅可以反映露天矿开采过程中的某一特定时间节点数据。然而,随着矿山生产过程中对数据准确度和查询某一时间段内的变化过程的要求,时间信息显的尤为重要,并成为不可缺少的一部分。由此可以考虑加入时间变量为作为系统重现某一时间段内开采过程以及制定中长期规划的重要支撑。一般情况下,要查询某个对象在某一时间段内的空间变化情况,或者根据现场实时勘测的数据来在线修正模型,就需要对时空数据模型加以改进以适用于露天矿建模中,即建立露天采场时空4D信息模型。本文在深入研究露天矿数据多源异质特性的基础上,提出了露天采场时空4D信息模型,主要进行了以下方面的工作:(1)搜集相关文献并进行整理分析,对露天采场时空数据处理和表达进行建模学习,通过矿山实地调研,了解露天矿的整体运行模式,提取出矿体成分、开采顺序、工艺流程等主要信息。(2)基于露天采场三维数据的采集和预处理,对地质体、边坡等露天采场数据进行分类,建立估值矿体模型,并提出了露天采场生产数据的合理化存储结构。(3)通过对不同基态修正模型的分析比选,在总结出各自的优缺点的基础上,为了减少内存占用和查询速度,提出了一种针对历史数据和缓存数据不同存储方式的露天采场时空数据复合基态修正模型。最后,通过分析时空数据库,设计露天采场时空数据库的概念模型和逻辑模型,包括存储方式和组织方式等,为露天采场数据的存储提供理论借鉴。为了验证改进基态修正时空数据模型的有效性,利用MapObjects进行组件式开发,且采用oracle spatial对时空数据进行存储和查询,实现了露天采场的动态渲染及快速检索,通过对比验证,该设计不仅能够满足时空数据的统一存储还能够显著提高查询效率,为露天矿时空数据的4D建模奠定基础。