对人类而言,掩埋在地下的矿产资源是极其重要的自然资源,是社会生产发展和人类生活的基本物质基础。然而,矿产资源在人类可预见的时间内属于不可再生资源。人类自从意识到矿产资源的价值后就不断对其进行开采,且开采速度不断提高。因此,矿产资源已日益枯竭,人类在认识到资源危机后对矿产资源倍加珍惜。提高矿产资源利用率,降低生产成本,对矿山企业显得尤为重要。目前,计算机技术和其他学科的进步推动了“数字矿山”的全面发展,各类矿山往全面数字化方向发展已成为不可逆趋势,矿业发达国家的矿山数字化程度远远高于我国矿山的数字化水平。昆阳磷矿属于大型露天磷矿,自开采以来矿山已有50多年的发展历史。现在,相对落后的生产技术和管理模式制约了该矿山的可持续发展。本文在研究数字矿山国内外发展现状的基础上,并根据云南省昆阳露天磷矿的生产实际,利用地理信息系统(GIS)技术推动“数字矿山”在该矿的应用和发展。在讨论了矿山三维模型的原理和各自优缺点后,分析了矿山钻孔数据的数值分布规律和空间分布趋势,并基于钻孔数据分别建立地层的不同三维模型,结果表明,采用泛克里金插值方法建立的昆阳磷矿地下各地层三维模型具有更高的精度,能满足矿山的实际生产需要。根据已开采区域地层模型的模拟和验证,预测并构建未开采区域的矿山地层三维模型。利用高分辨率遥感影像准确提取了昆阳磷矿区内的运输道路和采剥点、排土点及道路交叉点等网络节点,基于空间拓扑关系构建了完整的昆阳露天磷矿运输网络。其中,在综合考虑了水平距离和高程差后,为每一条运输道路赋值空间距离属性,该属性作为Dijkstra算法在优化昆阳磷矿原有排土方案时的依据。基于Dijkstra算法的排土优化结果比原排土规划有较大优势,可为矿山生产节省大量人力、物力、时间和经济成本。GIS具有强大的二次开发能力,应用广泛。其中ArcGIS Engine作为优秀的软件开发包,将大量先进的GIS理论和方法集中到一起,可满足多种多样的实际应用需要。本文利用ArcGIS Engine优秀的GIS二-次开发能力,搭建方便、易操作的昆阳磷矿数字化显示系统,适用于昆阳磷矿非GIS专业人士的使用。该系统可实现矿山平面模型和三维模型的显示。