近年来,GIS技术应用于社会生活中的各个行业,扮演着越来越重要的角色,同时随着信息的爆炸式增长,大数据时代的到来,传统的二维地理信息系统已经不能满足人们对于信息多方面、多层次、多维度的需求。三维地理信息系统的研究工作迫在眉睫,尽管三维地理信息技术近年来有所发展,但三维地理信息系统长期停留在客户端插件模式,大量孤立三维数据格式无法进行数据交换,以及三维数据共享等问题长期制约着三维地理信息技术的发展。随着三维GIS理论以及计算机通信技术、计算机网络技术、计算机图形学等技术的发展为解决当前三维地理信息系统面临的困难提供了新的解决问题的思路。本文在原有三维地理信息系统的基础之上,指出三维地理信息网络服务的意义,总结现有国内外各种三维地理信息平台,分析了当前三维地理信息系统面临的主要问题,介绍WebGL三维可视化技术的概念以及工作原理,提出采用WebGL技术来解决当前大部分客户端需要安装插件并且无法实现在各种不同的硬件设备上同时运行的问题;对比各种基于WebGL的前端框架,选择Cesium来解决WebGL不方便直接应用于渲染三维地理数据的问题,并且详细介绍Cesium的组成以及工作原理;为了实现三维地理数据的共享,研究三维数据的互联网发布,探索三维可视化服务,探究切片技术以及LOD技术实现三维地形服务的发布;分析glTF三维数据格式的内部结构以及3DTiles切片技术,解决大范围三维模型数据在互联网发布过程中面临的网速限制以及渲染效率问题。文章的最后,在解决了各种三维地理数据可视化服务的问题之后,构建一个三维地理信息平台,验证前几章的原理,并且添加相关的三维空间分析功能,形成一个相对完整的地理信息系统。