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随着社会和经济的发展,地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)在理论和实际应用中都处在一个飞速发展的阶段,广泛应用于城市建模、决策支持和应急灾害等领域。“数字地球”概念提出以后,对于三维GIS的发展和理论推进发挥了重要的作用。三维GIS能够全面准确的模拟真实的客观世界,能够更加直观、立体表现真实的地球环境,引起了学者的广泛关注。互联网共享技术、空间地理信息产生的大量数据,由于采用的技术手段以及模型用途不同,海量、多源、异构的复杂数据类型在交换、存储、可视化表达存在差异,致使模型之间的共享存在壁垒,导致产生“信息孤岛”问题。同时,大多数三维模型只能用来单纯的可视化表达,忽略了模型本身的语义和拓扑方面利用,欠缺查询、分析及空间数据挖掘能力,不能同时满足人们对视觉感受和分析查询能力的双重要求。综上,一个更加通用的能够满足不同应用领域信息需求的通用模型亟待建立。为了解决模型之间数据共享,实现三维模型的高效存储管理等问题,OGC(Open Geospatial Consortium,开放地理空间协会)提出了用于在城市模型之间进行共享交换的建模标准——CityGML(City Geography Markup Language,城市地理标记语言)。CityGML真正实际应用角度看,需要解决CityGML模型获取问题、CityGML存储问题以及CityGML模型共享问题,本文围绕这三个方面进行系统研究,对于建立数字化、系统化、信息共享的三维城市信息管理系统具有一定的现实指导意义。本文对于CityGML的工作主要集中在下面几个方面:(1)首先对XML、GML和CityGML标准之间的关联关系进行研究。结合模型的文件构成、模型解析方式来研究其核心技术,为CityGML建筑物存储管理和共享服务提供基础。(2)鉴于CityGML标准发展时间较短,数据源较少的特点,在建筑物模型的构建上,本文提出三种CityGML模型的获取方式,并实现对获取后的建筑物模型在语义、属性和几何方面出现的不合标准情形进行优化。(3)基于PostSQL/PostGIS空间数据库,实现了CityGML三维模型数据库搭建。针对标准数据库对扩展建筑物模型无法实现存储管理的不足,本文基于citygml4j开源库,开发实现对CityGML三维建筑模型及其扩展模型的导入导出管理工具设计。(4)相对于传统文件式和Google Earth共享方式,对基于三维地理信息网络服务W3DS共享进行研究,利用GeoServer对空间数据库存储的CityGML三维建筑模型发布,实现基于WFS/W3DS标准服务的互联网端数据共享。