为了完善节约集约用地机制,实现土地资源可持续利用,我国各地都在积极开展土地整理工作。探讨采用何种手段能够快捷有效地开展工程前期工作,有助于提高土地整理项目的综合效益。科学的管理系统可以为政府决策部门提供正确的引导和可靠的依据,同时帮助土地整理单位作出是否应该参与投资的结论,并作为顺利开展下一阶段工作的坚实基础。地理信息系统(GIS)与土地整理的关系非常密切,随着土地整理项目的大规模开展,不断创新的GIS技术已经被广泛地引入到土地整理行业中；虚拟现实(VR)技术以其强大的视觉效果,已经在多个领域实现应用。本文探讨如何更好地将GIS和VR结合应用在土地整理项目中,同时融合多种先进、成熟的技术手段建立一个实用系统,从而科学地提高土地整理项目的质量和效率。本文研究利用GIS和VR进行系统集成,以ArcGIS软件平台为基础,采用功能部件式系统开发策略,通过编程技术构建土方量平衡计算系统,实现区域内三维地形浏览展示、土方量平衡计算等功能；利用机载激光雷达技术采集高精度的系统数据,采用先进的作业流程进行数据处理,建立数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、基础地形数据库；运用虚拟现实(VR)技术,实现二维场景与三维场景的转换；基于VegaPrime软件平台开发三维量算分析工具,实现三维地形量算分析功能和三维地形信息查询分析功能。系统划分为工作空间模块、三维地形浏览模块、三维空间分析模块、土方量计算模块和帮助模块共计五个功能模块,系统结构合理、层次清晰,并具有较强的开放性和可扩充性。通过研究开发土方量平衡计算系统,使用户能够在逼真的数字三维环境中进行地形浏览查询和量算分析,更高效地管理和分析三维空间数据,提高了系统的人机交互性；土方量计算功能可以精确地计算工程填挖土方量,为土地整理项目前期工作提供科学的决策支持,进一步为土地开发与管理工作提供便利。本文以土地整理项目——天津市解放南路土地整理项目作为应用实例,将土方量平衡计算系统应用在项目期工作中,取得了良好的效果。