近年来，随着计算机技术、遥感技术、摄影测量技术、图形图像技术等相关学科的飞速发展，使得通过快速获取地表信息，并进行三维地形建模成为可能。本文在分析了遥感图像特点的基础上，提出了应用高精度遥感影像作为三维地形可视化中地形表面纹理图像，来提高真实感的想法，以三维地形数据和遥感影像数据为基础的地形三维可视化，可以产生高逼真、高精度的三维视景。由于遥感影像更新速度快，所以基于遥感影像的三维地形可视化有着更广阔的应用前景。 遥感图像三维可视化能够真实反映描述矿山地区的地形条件，再现描述矿山地区地貌和地物特征，给设计者更逼真的体验，便于提取区域地形地质信息，从而确定适合的矿山开采的最佳区域。尤其在紫金山地区，地形复杂，自然条件恶劣，交通不便，有些地区甚至人车无法到达，而遥感图像三维地形可视化技术的应用，弥补了传统方法的不足，在为矿山合理规划提供科学依据的同时，保证了成果的可重复利用性。本课题就是基于以上背景，以福建省紫金矿业集团的“数字矿山”项目为依托，对遥感图像三维可视化在矿山开采中的作用和意义进行了研究。 本文的主要思想是：以数字高程模型来表示地形的起伏，影像数据作为地表的纹理来表示地表的真实状况，采用透视的方法将数字高程模型与遥感影像实时叠加，以福建省上杭县紫金山矿区为例，实现了地形三维可视化及地形分析。 本文的主要内容包括： (1)遥感图像处理：本文以福建省上杭紫金山IRS—P6(印度遥感卫星)影像数据为本论文试验数据。对遥感图像原始数据来源进行数据分析、波段选择、几何校正、增强处理、影像融合，其主要目的是为了提高影像的空间分辨率和解译能力，在保留原始图像的低频信息和光谱信息的基础上，增强图像的细节信息，从而在一定程度上提高了图像的空间分辨率和光谱分辨率。 (2)在研究传统IHS变换融合方法的基础上，提出了基于PCA与IHS变换的遥感影像融合算法。通过PCA变换，在尽可能的保留主要信息的前提下，除去波段之间的冗余数据，减少处理的数据量，来提高融合的效率；通过PCA变换进行波段重采样合成新的彩色图像，然后对新的彩色合成图像进行IHS变换分别得到I、H、S分量，再与滤波增强处理后的全色图像进行融合，最终的融合图像作为三维地形的纹理。 对于改进后的算法的可行性分析，使用广西南丹一带的ETM+图像数据和紫金山IRS—P6影像数据为试验对象进行了测试，实际数据测试结果表明，新算法具有较好的融合效果，且优于IHS变换与小波变换融合法，通过对两种融合方法的实验和分析，可得出新方法所得到的融合图像，无论在目测效果还是在客观统计参数上均优于传统方法，肯定了其方法的在图像融合中的优势所在。 (3)地形三维可视化制作：在WindowsXP系统中，以VisualC++为平台并结合OPENGL图形函数库，开发了紫金山矿山地形三维可视化系统。将高空间分辨率和高光谱分辨率的遥感影像与高精度的DEM进行叠加，生成实时的三维地形影像，并实现光照、纹理映射等不同模式的三维地形可视化，具有实时动态浏览、网格数据及三维图形输出等功能。 (4)遥感图像三维可视化的应用：遥感图像三维可视化就是将数字处理后的遥感影像与高精度数字高程模型叠加，按照一定的比例尺显示地表信息。利用三维分析功能，辅助解决矿山勘探开采选址及地形分析；土石填挖方计算；堆场和排土场等工程问题；矿山开采道路设计；露天矿山开采对生态环境造成的破坏，通过遥感三维可视化分析，采取合理的环境治理和保护，构建和谐的矿山生态环境。