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数字海洋是数字地球的重要组成部分，其中实现虚拟的三维水下数字地形模型尤其关键。但常规的地理信息系统软件（如ArcGIS等）尚不具备建立大区域数字海洋系统所需的一些关键功能。因此，根据数字海洋的特点，论述了数字海洋系统中实现水下数字地形的若干关键技术，即二重变换数字化技术，等深线到栅格数字地形直接生成技术，以及基于球面的三维地形显示技术等，并以数字南海系统开发作为实例，对提出的技术方法作了具体的实现验证。