地理信息服务（GIServices）是解决数据共享的有效途径,三维模型是实现空间信息三维可视化的有效方式,本文将二者结合起来,研究了以提供三维模型数据为主要内容的三维模型服务,实现了在网络环境中三维模型的共享和可视化应用。首先,论文在深入研究了地理信息服务理论的基础上,阐述了三维模型服务和多粒度服务机制的相关理论,比较分析了基于Web Services和基于WCF构建服务的技术要素和特点,确立了采用WCF构建三维模型服务的技术路线。其次,从三维模型建模技术入手,分析了适用于服务的三维模型的建模内容、特点、要求和实现的关键技术。针对三维地形模型,采用了规则格网DEM的数据结构,实现了游程压缩和线性四叉树压缩两种编码方式,提出并实现了基于重复率的方法对上述压缩方式进行改进。针对三维地物模型,设计了一种面向对象的地物模型的表达方式——W3D模型,实现了从3DS模型到W3D模型的优化处理。再次,在分析了多粒度服务内容的基础上,设计了多粒度服务的访问接口,实现了基于WCF的多粒度服务的建立和访问。为应对多粒度访问,针对服务端的不同的三维模型数据,制订了数据的组织、管理、存储的策略。最后,研究了三维模型服务的可视化应用,开发了客户端,选用ActiveX开发了IE三维浏览控件3DviewActiveX实现了B/S模式下的对三维场景的解译浏览。设计了三维模型服务平台框架,搭建了实验环境平台,实验验证了本文的研究成果。