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地壳板块的三维建模与可视化是研究地壳运动、板块构造、地震及重力场异常等的重要工具手段。受地图投影的制约，现有建模方法在面对地壳板块这一全球尺度时，存在着数据变形和裂缝、拓扑不一致及度量不准确等问题。本文在分析欧氏空间大尺度对象建模的不足的基础上，指出了在流形空间下进行大尺度对象建模的必要性，并借助多层次、多分辨率、大小近似均一的球体三维格网——球体退化八叉树格网（SDOG），以Peter Bird 提出的52 板块边界、全球地壳等厚线及USGS 公布的DEM 为数据，实现了球体流形空间下的地壳板块三维建模与可视化，阐述了基于SDOG 的实体表达模型，给出了相应的建模及可视化方法，最后讨论了该建模方法的优劣及下一步研究计划。