由于我国特殊的地理和气候条件以及复杂的生态环境，从古至今，水利工程一直具有着举足轻重的战略地位。随着信息时代的到来，水利行业也走上了信息化发展的道路。在“实现传统水利向现代水利、可持续发展水利转变”的新治水思路的指导下，“水利信息化”作为现代水利的基础，处在优先发展的位置，必将成为今后相当长的一段时期内水利行业的发展方向。如何利用现代技术提高水利工程建设和水利管理水平成为了急需解决的问题。近年来，随着三维激光扫描技术及GIS技术的不断进步，催生了数字水利信息系统以及相关领域的发展。本文以黄河小浪底水利枢纽作为研究对象，以机载激光雷达与三维地理信息系统为主要技术手段，设计出一个具有丰富三维显示与水利分析功能的数字水利信息系统。主要研究工作如下：1、在具体研究机载激光雷达技术、三维地理信息系统技术与组件技术的基本原理与发展情况的基础上，进一步明确其分别作为数据采集、数据可视化与分析、系统开发的主要技术手段，在本系统中应用的可行性。2、通过收集国内外大量水利工程信息化相关资料，实地核实小浪底水利枢纽数字水利信息系统的各项需求，完成此项数字水利信息系统的“需求分析”，为系统的实现奠定基础。3、基于应用型GIS系统的开发流程，在经过系统分析得到的一系列成果的基础上，对该系统的架构、体系结构、功能分区等进行了总体设计。4、在详细设计阶段，本文针对机载激光雷达的数据采集过程进行了完整地航测设计，并制定了以Geodatabase为空间数据模型，通过ArcSDE与Oracle进行管理的数据库设计方案。此外，还针对人机交互界面制定了设计原则。本系统的成功开发对其他水利工程实现现代信息化管理具有一定的指导作用。