随着信息化时代的到来，信息资源呈爆炸式的扩张。人们对于信息资源的采集、存储、管理、分析等也提出了更高的要求。为了解决人口、资源、土地、环境、灾害、规划、建设等一系列重大问题，对于多类型、多尺度、多时态、多维度、海量的空间信息的研究与应用越来越深入和广泛。传统的二维空间信息表达已经不能同时满足这些方面多层次的需求。所以，为了满足信息产业发展的需求，对三维空间信息服务的研究与应用已迫在眉睫。系统论、信息论、控制论的形成，计算机技术、通信技术、卫星遥感等空间信息技术、互联网技术的快速发展，也为三维空间信息服务的研究提供了理论和物质基础。　　 数字地球是一个整合GIS、RS、GPS、互联网、虚拟现实等高新技术的研究方向，能够整合海量的地理空间数据，是对地球的三维多分辨率表达。世界上许多国家正积极发展、运用先进的空间信息技术，如遥感技术、地理信息系统技术和全球定位系统技术，以数字化的方式获取、处理、分析我们人类赖以生存的地球上的自然和人文方面的空间信息，并以此为基础，解决人类可持续生存与发展的诸多复杂问题。　　 随着计算机技术和互联网技术的高速发展，三维网络GIS已经成为了当前地理信息系统发展的主要方向，并在“数字地球”和“智慧地球”的实际应用中具有十分重大的意义。而三维地理空间数据的网络服务作为三维网络GIS实现过程中的一个重要环节，也已经成为了地理信息系统行业的一个热点。本文针对世界上当前主流的数字地球平台进行研究，提出了本文实现的主要目的，即基于MapGIS-TDE平台和Web Service技术实现一个实时的三维空间数据网络服务。在研究和总结了国内外WebGIS体系架构从C/S走向B/S的发展历程的基础上，结合实际应用，提出了一个采用三层架构的三维空间数据网络服务，并将Web Service技术与地理信息系统相结合。为了提高服务器面对大规模网络访问时的响应速度，本文在服务器端采用了集群架构。利用 Socket套接字和异步机制，实现了网络服务器和应用服务器之间的高效通信。并根据服务器集群的实际情况，在客户端请求发送到网络服务器，网络服务器再转发请求到应用服务器的两个不同阶段，分别采用硬件和软件两种方式来实现服务器端的网络负载均衡。由于三维网络GIS具有数据传输量大，服务器负载高的特点，对此本文首先通过采用瓦片金字塔模型的原理对数据进行了分层和分块的组织，有效减少了数据一次性的传输量。然后采用了精简的数据中间格式定义，减少了单个数据所占用的存储空间。最后，服务器端采用了缓存机制，有效降低了服务器的负荷。通过这些手段，本文最终实现了一个高效的三维空间数据实时网络服务。