传统的城市规划对于二维信息的表示和分析已经较为成熟,但在空间信息的可视化表达和利用方面还难以满足需求。借助三维可视化技术搭建城市规划与分析平台,研究相关技术与可视化表达方法成为必然趋势,可为城市规划设计提供空间分析和决策的手段。天际线是人们感知城市空间景观的特殊视觉形态,也是城市规划的重要指标。针对目前城市规划中主要通过拍摄静态图片提取天际线,导致规划方案表达不直观的问题,设计三维城市模型下的形象化提取及可视化表达方法,同时构造建筑群中的可视域提取及表达模型,支持建筑物空间关系的分析,论文主要工作如下。(1)为了实现数字城市天际线、空间可视域的提取与三维表达,运用三角网和实体模型分别构造地形、地物三维模型,为城市规划设计中的空间信息分析及提取提供基础。(2)在所构建的城市三维模型上,建立观察点与建筑群之间的视线分析模型,设计了三维天际线的提取方法。新方法根据观察点、建筑群和投影面的相对位置关系,运用柱面投影变换抽取建筑群与可视空间的分界线,实现天际线的可视化表达。(3)从可视域的本质出发,将建筑群中待分析区域进行面状剖分,从而将可视域分析转化为可视面分析问题,再以点到点的通视性分析原理为基础,构建可视域提取及表达模型,设计了一种城市三维模型中的可视域提取方法。