海陆地形是自然资源监测的重要内容,是进行海岸带城市规划、生态环境保护必不可少的基础地理要素。实现海陆一体化三维地形建模,对于陆海统筹的自然资源监测监管和国土空间规划具有重要意义。目前对于地形的建模主要采用不规则三角网(TIN)进行实现,但是传统基于TIN的多分辨率表达方法存在许多问题,比如数据存储的冗余、尺度变换的跳跃等。为了解决这些问题,本文提出了基于细节增量模型的多分辨率三维建模方法,应用于海陆一体化数据的地形模型构建与可视化。本文的主要工作如下:(1)海陆数据融合和并行构网。本文先对水上激光点云数据和水下多波束测深数据进行格式、基准和数据结构的合并统一,然后采用自适应四叉树方法对合并后的最终点云进行分割,使各个分割后的子块尺寸与点数在需求范围内,实现基于点群密度的自适应分块。同时借助OpenMP的CPU并行技术对子块内的点数据按照各自的凸壳边界进行三角网的构建,以提升整体构网的效率,最后得到初始的海陆一体化地形模型;(2)基于细节增量模型的多分辨率地形构建。本文根据最小二次误差(QEM)对每一子块中的初始复杂地形网格进行细节增量的边折叠化简初始化,并将每次化简过程中变化的三角形存储为细节增量信息,最终化简的地形网格成为初始概略模型。借助初始概略模型和一系列的细节增量信息,实现地形网格任意尺度的简化与细化的重构,以此完成多分辨率地形结构构建;(3)多分辨率三维渐进式表达。本文通过将每一尺度的总体最小二次误差(MMQE)作为最小可辨识目标(SVO),结合四叉树子块与细节增量模型的多分辨率结构,来实现模型尺度细节适应人眼辨识度的切换,完成海陆一体化多分辨率三维模型的渐进式表达。本文采用西沙甘泉岛的水上水下地形数据,基于C++语言和OpenGL、QT进行研发,对上述理论和方法进行了验证。实验结果显示,本文的构网算法相比传统方法可以提升一倍以上的效率,而在进行渐进式表达时的帧数都能保持在25帧以上,可以满足交互流畅度要求。并且相比传统静态多分辨率表达,本文方法拥有更低的数据冗余,更加细腻的层次细节变化以及更加准确的渐进式表达效果。本论文研究成果已经集成至海底地形地貌后处理系统中。