黄河发源于青藏高原,是中华民族的母亲河,也是渤、黄海地质变迁的历史见证者。近现代黄河三角洲是指1855年以来在渤海湾和莱州湾的附近形成的复杂扇形堆积体,该区域具有丰富的矿产资源和生物资源,为国家、地方的基础建设和经济发展做出了巨大贡献。埕岛海域坐落于黄河三角洲东北方位,是胜利油田的重要产油区之一,大量的海上工程设施如油气生产平台、海底管道等人工构筑物在该海域内规划建成,对海底地形条件、地质特征的勘察和研究成为保障工程设施设计及安全建设的前置条件。为了研究海域内的地质条件和地形变化,本文收集整理了大量勘察测量资料,构建了各时期的海底表面模型和水下地质模型。通过对1959年至2014年间海底表面模型的对比和分析,反演了刁口流路叶瓣从开始发育到废弃后被侵蚀的整个过程,提高了对水下三角洲地形演变规律的认识水平。而构建的三维地质模型则客观反应了海底表面以下的地层分布及土体属性,通过对模型的三维可视化和分析,主要完成了以下工作:（1）在研究海域内使用适用性较好的反距离加权插值法构建了各期海底表面地形与各地层界面,研究发现区域内地层整体呈西南高东北低态势,海底等深线大致平行于海岸、垂直于常浪向,坡度随水深加大逐渐平缓。根据2014年水深资料,该海域内水下岸坡段存在明显变异,分别于6m和12m等深线附近形成两个较为显著的坡折,最陡处坡比高达6‰,8m-10m水深处出现一片异常缓坡,并且发现该区域范围内的海底地形改造强烈,冲淤变化迅速。（2）通过不同时期的海底表面模型对比分析,研究讨论了刁口流路叶瓣发育演变过程。发现水下三角洲在黄河行水期（1964年至1976年）快速生长淤积,12米等深线向海推进约9km,最大淤积厚度超过15m,海底面平均抬高4.8m,形成西南高东北低的整体地形趋势;1976年后尾闾改道,三角洲叶瓣开始遭受冲刷侵蚀,侵蚀速率逐渐减缓,且侵蚀中心不断向岸移动,最大冲刷厚度超过6m。（3）基于ArcGIS实现了三维地质模型的构建及可视化分析,完成了多源海洋数据的三维可视化表达及分析应用。本文通过运用ArcToolbox中各项工具构建了地质模型,然后通过ArcScene实现了模型的三维可视化,使分析海底地质体的埋藏结构成为可能。三维地质模型的可视化分析及应用有助于用户有效地获取隐伏的地质信息,直观把握地层走向及层序关系,同时可以结合其他海洋数据进行可视化的分析与模拟,对海上工程设施的设计决策及安全建造具有一定的指导意义。