三維空間數據模型研究已成為三維GIS領域內的研究熱點和難點，也是空間信息可視化的基礎，如何高效地組織和管理三維空間數據，構建易于交互的三維空間模型已成為三維GIS成功應用的關鍵。目前的研究成果在模型數據結構、模型表達精度與計算效率以及三維可視化渲染等方面還存在諸多問題亟待解決。本書基于空間認知學和地學相關理論，綜合考察空間數據表達與存儲，空間構模與可視化的系統過程。利用離散擬合思想，創建實體模型的分層表示機制，實現地礦領域內三維實體重建的通用框架模型；從構建集成模型的視角出發，探討現有空間數據模型的集成應用方案，實現三維目標的高效、精確表達；在模型可視化與場景漫游方面，采用自底向上的一次性整體構網，網格節點實時更新的建模策略，并對影響圖像跳變和圖像繪制幀率的因素進行系統分析；最后通過理論分析、仿真模擬和實驗結果的對比驗證，為空間模型數據結構的優化設計提供理論依據與技術支持。