地下管线是城市基础设施的重要组成部分。城市地下管线包括给水、排水、燃气、热力、电信、电力、工业管道等几大类,它就像人体内的“神经”和“血管”,日夜担负着传递信息和输送能量的工作,是城市赖以生存和发展的物质基础,被称为城市的“生命线”。随着数字城市的提出,地下管网GIS作为其极其重要的组成部分并因为地下管网本身的特殊性(不可见性),使得建立城市三维地下管网GIS已成为当前许多学者关注的焦点。本文在广泛研究当前城市地下管网模型的基础上,提出了一种不同于往的城市地下三维管网GIS的设计方法,结合当前三维GIS的新兴技术,提出了应用GoogleSketchUp与ArcGIS结合开发三维管网的新路线。论文主要包括以下内容:分析了国内外地下管网GIS的研究现状,介绍了地下管网GIS的基本理论和发展情况;从GIS三维可视化的发展到其定义、特性、功能以及空间数据的获取、模型、结构都做了比较详细的阐述;结合当前城市地下管网常用的建模方法和三维GIS的定义、功能、特点,提出了一种全新的建立城市地下三维管线模型的方法;对几种三维模型建模方法进行比较,并通过Google SketchUp结合ArcGIS建立城市与地下管线的三维模型,把ArcGIS的各个模块(ArcMap、ArcScene、ArcGlobe)与Google SketchUp建立的三维模型综合研究,构建了一个开放,互动的城市三维地下综合管网模型;以理论为基础,根据安宁市城市综合管网的基础数据,建立了安宁市地下综合管网数据库;以C#.NET为开发平台,以嵌入式开发组件ArcGIS Engine为工具,实现了城市三维地下综合管网的三维漫游、条件查询、缓冲区分析、爆管分析等功能;对研究成果和存在的问题进行了总结,对应用前景进行了分析,说明了建模方法和系统的有待完善之处。