随着计算机技术和信息化技术的发展，三维仿真系统在城市规划、城市管理和城市辅助决策中得到越来越广泛的应用，本文针对三维数字城市建设中，城市三维模型的数据标准和数据结构进行分析，并结合三维数字城市建设及应用实际，开展城市三维模型数据标准制定和应用方面的探索。论文首先对城市三维仿真技术的研究对象进行了分析，阐述了城市地表和地下空间数据的特点及其数据结构；其次，对系统的结构进行设计，包括系统的功能点、软硬件体系和城市数据的模型等，同时，本文探讨了目前空间数据常用的几种可视化模型，继而论述了城市地物的空间数据结构，并对本文中城市地物采取的模型进行了讨论。文章最后通过研究分析了城市建模中应用到的关键技术，并对他们进行了探讨和分析，通过一个具体的测试实例，验证了本文的相关技术和思想。本文的研究证明，通过城市三维仿真系统的构建，有利于城市应急方案、旅游宣传、智能交通、城市规划与设计等众多方面工作的开展，在当前信息化的社会化服务中有着越来越明显的优越性和不可替代性。