随着GIS的发展，以二维为主的GIS已逐步向3DGIS过渡，由于城市是人们生活工作的集聚地，同时也是信息最密集的地方，所以对三维城市模型的研究有重要的现实意义。三维城市模型不仅有其传统虚拟现实表现的高度真实感，而且在城市基础设施管理、城市开发决策支持、污染分布仿真等方面显现出巨大的应用潜力，从而已成为城市信息化所关注的热点问题。　　 传统的数字高程模型(DEM)数据难以很好描述和表达城市三维景观，作为数字城市的基础数据有很大的局限性，DEM主要表示地球表面特征，侧重于对地形、地貌的表达，没有考虑地表人工地物的高程信息，不能有效反映地表上地物的变化。数字表面模型(DSM)注重对地球表面上三维地物信息的表达和处理，是反映城市三维景观的重要信息之一，与数字高程模型相比，城市数字表面模型包含了地表建筑物、桥梁和树木等的高度信息，进一步涵盖了除地面以外的其它地表信息的高程，是地表信息三维模型的展示。　　 本文对数字表面模型(DSM)基础进行了深入研究，参考大量国内外文献，详细介绍了数字表面模型的发展及获取技术，分析了基于影像匹配获取数字表面模型的方法，并由此开展对DSM自动提取中的关键技术--全自动影像匹配的深入研究。在此基础上，对影像匹配的方法做了分类：区域匹配、特征匹配和相位匹配。通过对匹配算法的研究发现，现在尚不存在一种通用的匹配算法可以处理任何图像的匹配问题，如何通过匹配算法得到密集而正确的同名匹配点，从而为DSM自动提取及三维建模奠定良好的基础，是本文研究的重点。　　 鉴于此研究目的，本文重点分析了常用特征描述子的性能，选择了性能最好的SIFT特征描述子作为研究对象。并对基于SIFT特征描述子匹配算法的局限性做了分析，针对立体像对的特点对其进行了改进。根据限制搜索区域及双向匹配的原理，通过特征描述子欧氏距离的最近距离和次近距离的比值得到同名匹配点集。经过实验验证，改进的匹配算法精度受图像噪声及光照变化的影响较小，且效率较高。然后对得到的同名点集及ADS40立体像对数据文件，建立像素视线追踪得到扫描行，从而通过共线方程解算得到地面点的高程，得到了初始的DSM数据。最后结合边缘提取及插值等方法，得到城市建筑物DSM。实验表明，本文提出的基于SIFT特征描述子的匹配算法具有非常高的匹配精度，为DSM的自动提取提供了一种新的思路。