随着测绘与建模技术的快速发展,形成了多种类型的三维模型数据。这些三维模型数据对空间对象的几何、纹理、语义等方面的描述越来越详细。目前,诸多国内外专家学者对三维模型的统一组织方法进行了大量的研究,并取得了一些阶段性的成果。以往的方式是根据数据类型的不同选择不同的数据组织方法,这种方式往往不能满足不同应用的需求。城市是人类生活的重要聚居地,这一需求在面对复杂密集的城市空间时,显得更为突出。在3DGIS中,三维模型数据在刻画复杂的现实世界时,同一地理实体对应着多源数据在不同细节层次下的数据表达。如何实现多源城市三维数据的统一组织有待于进一步的研究。地理实体是指现实世界中具有空间位置、共同属性的独立自然或人工地物。《地理实体空间数据规范》中根据源数据情况,从尺度上将地理实体数据划分大、中、小比例尺地理实体,但是难以满足对城市三维数据的组织;CityGML是一种用于表达三维城市模板的通用数据模型。CityGML中所有的模型可以分为五个不同的连贯细节层次(LOD),随着细节层次的提升可以获得关于几何及主题的更多细节。然而,实际的数据生产厂商因为种种原因难以完全按照CityGML等标准的细节层次要求去生产数据。例如倾斜摄影模型是连续的表面模型,无单体化语义信息,其数据精度能达厘米级,在几何方面能满足一些LOD层级的规范,但是在语义方面,却不能满足对应LOD层级的规范,导致难以将倾斜摄影模型准确地划分到CityGML定义的LOD层级中。本文提出了一种以唯一地理实体编码为基础、以尺度划分为核心的城市三维数据组织方法。论文的主要内容如下:(1)地理实体唯一编码——城市三维数据的关联基础。三维模型数据丰富多样,各种模型数据的生产单位和技术手段各不相同,导致模型对象之间缺乏关联。建立模型对象之间的关联是统一组织城市三维数据的基础。地理实体作为可唯一性标识的自然或人工地物对象,与各技术手段生产的模型对象之间存在内在的联系,可作为各模型对象的关联基础。设计地理实体唯一编码方案进行地理实体唯一识别,首先构建覆盖测区的基准地理格网模型,其次以最小格网为空间单元,参照相关规范,建立地理实体唯一编码,以此作为多源异构城市三维数据的关联基础。(2)地理实体的尺度分级标准。以任何手段获取的地理空间数据都不可能完备的描述地理对象,都是只能描述部分特征,只是描述的详细程度有所不同。因此,多源异构的城市三维数据可以看作是对地理实体不同尺度的表达。针对城市三维数据在几何、外观和语义等方面的差异,参照CityGML的模型细节层次,提出了一种面向地理实体表达的尺度分级标准,以模型特点为基础来划分LOD0-LOD4共5个层级细节尺度,将多源异构的城市三维数据统一组织到地理实体中去。(3)依据本文设计的组织方法和实际项目需求,设计并实现了城市三维数据应用管理原型系统,将本文设计的基于地理实体的城市三维数据组织方法应用到实际的项目中去,验证本文方法的可行性。