城市三维的建设与应用,已成为地理信息技术发展的必然趋势,也是“数字城市”建设的重要组成部分。三维模型数据的管理模式是最为基础和关键的技术之一,它的优劣,直接影响着三维技术应用的发展前景。本文结合杭州市城市三维数据库系统建设项目的实施,针对目前城市级三维模型数据组织管理中由于管理单元和组织方式与二维数据管理模式的不统一,从而导致三维数据管理相对混乱、相互关联管理工作量较大及成本较高的问题,提出了一种基于图幅的三维数据管理模式。主要采用的技术解决路线为：(1)在三维模型自身数据结构方面,从纵向分层和横向分幅的这两个逻辑层次上,针对因涉及分图幅制作而出现的矛盾和问题进行了综合分析、研究,以解决模型数据组织方面的关键问题；(2)在模型数据组织管理方面,研究和设计了基于图幅且针对原始模型管理的关系型城市三维模型数据库,实现了不依赖于三维平台的三维模型数据库管理,同时与二维数据一致的组织管理模式,是本次研究工作的关键内容；(3)在数据空间索引和调度方面,经过综合分析与比较,研究和设计了基于图幅空间索引的四叉树、R树和KD树混合调度的技术方案,从而保证了基于图幅方式管理的三维空间索引和调度的效率。基于图幅的三维模型数据管理模式的研究和实现,在后续的三维数据的长效管理、二三维数据的同步更新、二三维属性数据的共用、城市级数据共享等相关应用上,较之传统的三维数据管理模式,都会有较为突出的优势。