研究目的:结合铁路实际工程案例,分析和探讨三维GIS技术如何在铁路勘察设计、施工建设和安全运营各阶段,实现广泛深入的应用,发挥其基础性和支撑性作用,从理论和实践上,验证该技术和思路的可行性和必要性。本文提出的一些理论和思路、研究开发的软件工具,对于铁路信息化建设的进一步提高和铁路BIM技术的推广应用,具有广泛的借鉴和实际应用价值。研究结论:通过对中老、宝兰和成昆铁路的勘察设计、建设施工和安全运营,三阶段的实际研究应用得出:(1)提出了一套面向铁路行业的三维GIS技术应用路线;(2)提出并建设了铁路带状三维场景快速构建三维模型库:(3)研究开发了一系列面向铁路行业的实用三维GIS软件功能和工具,包括:铁路三维环评、征地拆迁、铁路三维中线提取、三维断面采集等功能和工具;(4)该研究成果可广泛应用于铁路信息化建设和BIM技术的研究应用工作中,可产生良好的社会和经济效益。