三维空间数据模型研究已成为三维GIS领域内的研究热点和难点，也是空间信息可视化的基础，如何高效地组织和管理三维空间数据，构建易于交互的三维空间模型已成为三维GIS成功应用的关键。目前的研究成果在模型数据结构、模型表达精度与计算效率以及三维可视化渲染等方面还存在诸多问题亟待解决。本书基于空间认知学和地学相关理论，综合考察空间数据表达与存储，空间构模与可视化的系统过程。利用离散拟合思想，创建实体模型的分层表示机制，实现地矿领域内三维实体重建的通用框架模型；从构建集成模型的视角出发，探讨现有空间数据模型的集成应用方案，实现三维目标的高效、精确表达；在模型可视化与场景漫游方面，采用自底向上的一次性整体构网，网格节点实时更新的建模策略，并对影响图像跳变和图像绘制帧率的因素进行系统分析；最后通过理论分析、仿真模拟和实验结果的对比验证，为空间模型数据结构的优化设计提供理论依据与技术支持。