三维海底地形的真实再现具有很高的应用价值,它不仅为潜器的路径规划、导航定位等提供了服务,也为航行训练模拟、海战场环境模拟等提供了有力的支撑平台。本文主要研究了利用散乱水深数据构建真实感三维海底地形的过程,主要内容如下:首先,研究二维电子海图文件的数据存储方式,设计和开发了水深数据的自动提取程序,并将提取出的水深信息自动存储在文本文件中。其次,研究基于散乱点的空间数据建模方法,通过分析散乱水深数据和海底地形的特点,提出了对地形进行分区域插值的思想。对于数据稀少、地形粗糙不平的区域用IFS分形插值方法进行空间数据建模,而对于数据稠密、地形平缓的区域用移动Green基函数样条插值算法进形空间数据建模。另外,为了能够简单、直观的获得插值后的信息,利用VC与Matlab的COM接口编程技术开发地形生成模块,实现了插值信息和海底地形数据模型的自动生成功能。再次,对地形生成算法进行了改进。分析IFS分形插值的存在的问题,本文引入移动曲面的思想,利用海底地形的局部自相似特性,将以待插值单元格为中心的周围网格所构成的矩形子域实施IFS分形插值映射到待插值单元格中,并且创造性的用高程值来直接计算垂直比例因子。实验验证,该方法无论是在精度还是在稳定性方面都较改进前有很大提高,而且由于无需对数据进行分区与光滑接边,使得其复杂性也大大降低了。根据移动Green基函数样条插值结果存在欠稳定性,提出了它与距离加权平均算法混合插值的思想,使它们能够取长补短,并在曲面拟合之前对搜索到的水深点进行判段和预处理。试验结果表明,该方法获得的海底地形精度较高、稳定性好,与单纯用移动格林基函数样条插值相比极大的缩短了计算时间。最后,利用Creator建模软件创建测试地形并进行贴纹理等操作,生成满足仿真要求的三维海底地形数据库,并在Visual C++环境下设计和开发基于MFC的Vega应用程序,实现真实感三维海底地形的模拟仿真。