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GIS在矿山与地质领域的应用受到很大限制的重要原因是
其在处理三维问题上的不足。现有的GIS软件虽然可以用
数字高程模型来处理空间实体的高程坐标，但是由于它们
无法建立空间实体的三维拓扑关系，使得很多真三维操作
难以实现，因而人们将现有的GIS称为二维GIS或2.5维GIS。
矿山、地质以及气象、环境、地球物理、水文等众多的
应用领域都需要三维GIS平台来支持他们大量的真三维操作。
空间可视化技术是指在动态、时空变换、多维的可交互的
地图条件下探索视觉效果和提高视觉效果的技术。
运用空间可视化技术和虚拟现实技术进行地形环境仿真，
真实再现地景，用于交互式观察和分析，提高对地形环境的
认知效果，是今后三维GIS可视化发展的一个重点。
四维GIS（4DGIS）—般是指在原有的三维GIS基础上加入
时间变量而构成的GIS。许多人认为地质特征是不变的，
但实际上大部分地质特征是动态的、变化的，不是所有
地质情况都是变化缓慢的，水灾、地震、暴风雨以及滑坡
都会使局部地质条件发生快速而大的变化。但是，
增加一维将带来很大的问题。比如数据量的几何级数增长，
致使数据的采集、存取、处理都带来一系列的问题。不过，
这些问题可以通过计算机技术、数据库技术以及相关电子技术的
发展而得到解决。因此，如何设计4DGIS并运用它来描述和
处理地理对象的时态特征是一个重要的发展领域。