三维影像技术的应用前景十分广泛,诸如矿藏勘测、城市管理、灾害定位、应急预演、数字地图等,相比于二维影像系统,三维影像系统不仅能给人以更直观真实的感受,逼真地模拟现实世界,而且对空间对象的三维空间分析和操作也是其特有的功能。目前,三维影像技术、GIS系统已广泛应用于许多行业,相关技术也越来越受到重视,但是目前三维GIS的理论与技术尚不完善,没有统一的标准,其主要应用集中于地质、矿山、数字城市等特殊的领域,缺乏一个通用的平台,本文就在上述背景与问题下对三维影像技术及其应用展开了研究,主要有以下几方面:(1)从海量卫星影像数据的压缩出发,总结了小波变换压缩算法的最新研究成果,提出了一种基于5/3整数小波与SPHIT算法的遥感图像压缩方法,该算法不仅保留了原算法良好的压缩效果,而且大大减少了存储空间,提高了压缩效率;不仅保证了三维影像系统服务平台中影像图显示的清晰,而且能满足平台快速访问影像数据的要求。(2)总结了现有GIS软件中三维建模的方式和特点,提出了一种三维快速建模的方法,依据三维对象的分类表达原则,通过建立多个基本模型库,以组合的方式建立新的复杂模型,突出了简单、快速的特点,基本满足了多种三维对象应用系统的建模要求。(3)考虑到现有三维影像系统的不足,结合了GIS系统的特点,对三维影像系统的功能模块进行了设计,具体包括三维对象模型的建立及其属性编辑、三维对象及其属性的查询、三维空间浏览、空间分析功能等。最后,在前面章节的基础上,利用ArcGIS Engine、ArcObiects开发包、.NET平台等相关工具,开发了一个完整的三维影像系统服务平台。最后对全文作了总结,并提出了进一步工作的展望。