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面向对象的时态矿山虚拟现实系统是一个综合性的研究课题，它涉及的方面很多，本文对其关键性的问题——面向对象的时空数据模型进行研究，主要研究内容有：
(1)矿山原型与矿山数据组织研究。首先对对矿山原型中的空间实体进行了分类，在此基础上对矿山实体特征进行分析，然后分析了矿山实体数据的来源、特点及其空间层次，设计了矿山地质测量数据库，实现对开滦矿山钻孔数据录入、钻孔数据遴选、钻孔数据测斜计算等处理。
(2)基于矿山特征的面向对象时空数据模型研究：详细阐述面向对象的建模思想和面向对象建模方法；在此基础上提出面向对象的时空数据模型建模思想，最终设计出面向对象的时空数据模型的视图及其层次结构，并将对象版本概念引入到面向对象的时空数据模型中；然后以矿区土地利用为例，应用面向对象的矿山时空数据模型模拟其动态演化特征。
(3)面向对象的矿山时空数据模型的实现：从地学层面、几何层面和拓扑层面对矿山空间实体和现象进行抽象分析；设计面向对象的矿山时空数据模型的概念模型；设计面向对象时空数据模型的视图及其基类的数据结构；应用关系数据库来研究面向对象的时空数据库模型，主要内容包括对象到关系型数据库的映射，面向对象的时空数据库模型和基于矿山特征面向对象的空间数据库设计等。
(4)开滦数字矿山时空数据模型及其可视化：以开滦矿山原型数据为基础，应用面向对象的时空数据模型建立开滦数字矿山可视化演示系统。该系统实现了数字矿山虚拟现实系统的若干关键模块，包括空间数据处理，地形地貌、地质体等模型单元的建模、三维可视化与空间分析等功能。