三维GIs可视化是三维信息系统和计算机三维图形技术发展相结合的产物，是目前三维地理信息系统发展的主要表现形式。从传统的二维GIs到三维GIS，地理信息技术得到了充分的发展，其中，三维可视化技术可以弥补地理信息系统对地学数据感知和体验上的不足，为三维GIS的发展带来了巨大的机遇。真实世界是纷繁复杂的，地下空间世界尤其复杂，三维GlS可视化的重要问题就是如何在计算机上对三维现实空间进行图形图像描述，重新构造出真实世界。随着三维应用需求的增多，人们对三维GIS提出了很高的要求。在地质、矿业等领域，现有的地理信息系统无法实现海量真三维数据的处理和可视化。 针对三维GIS在地学领域中海量栅格数据可视化的应用需求，本文探讨了海量地学栅格数据可视化过程中需要解决的问题，着重对其中的若干关键技术进行了研究，主要包括以下儿个方面： [1].从地理信息系统引出三维地理信息系统的概念、功能和地学三维可视化，并分析国内外研究现状，总结了地学三维可视化的研究意义。 [2].地学数据特征、数据模型和三维可视化的基本原理是本文研究的基础。地学数据来源和地学对象多种多样，需要对地下环境中的对象进行概括和抽象，从而明确需要建模的对象。在阐述数据模型和可视化原理、技术的基础上，本文提出了面向海量栅格数据可视化的技术实现总体思路。在研究三维可视化系统设计的关键问题的基础上，运用面向对象的方法，基于OpenGL图形库和Windows平台，设计了适用于海量地学数据的可视化体系结构，并给出了系统的数据结构、功能模块和界面设计，实现了一个面向地学海量栅格数据的可视化系统---GeoV3D。 [3].针对常规栅格数据表达地质体存在的锯齿现象，本文采用一种八叉树结构的长方体体元和四面体体元的混合体元数据模型，通过对混合数据模型体绘制的研究，实现了地质体内部非均一属性的表达，同时解决了常规方法中锯齿状边界的问题。在此基础上，分别从体绘制技术、海量数据的组织和调用等方面开展工作，对海量栅格数据可视化进行了深入研究。本文提出的八叉树数据白适应组织算法，解决了海量数据的存储和快速调用问题。同时，该算法在基于三维纹理的体绘制算法中的应用也人大节省了三维纹理空间，提高了绘制速度。目前在单机上实现的海量栅格数据可视化对于能够处理的数据量无限制，并能很方便地扩展到网络多台计算机上实现。此外，本文也对海量栅格数据可视化的应用进行了探讨和研究。 [4].按照给出的地学三维GIS可视化系统设计，基于上述的数据模型、数据组织和绘制方法等关键技术，本文对可视化系统基本功能的实现进行了研究和实现，如常见的地学矢量数据的绘制、地震数据的绘制、矢栅数据混合绘制，以及平移、旋转和选择等可视化基本操作。其中，重点研究和实现了海量栅格数据切割和漫游的关键技术。实验证明，漫游效果较好，并且对所处理的数据量无限制。 最后，总结了本文的主要研究成果和创新点，并对后续的研究工作进行了展望。