本文在大量文献调研和实践经验的基础上,把将地球范围内所采集到的空间数据按照原来物理世界中的时空关系用计算机图形进行表达的系统,定义为海量空间数据可视化引擎。并且根据定义,详细分析了可视化引擎的特点和开发思路,提出了基于组件化思想设计可视化引擎,对可视化引擎进行了详细的设计,对可视化引擎的组件的功能进行了定义,并且给出完整的实现。论文着重介绍了笔者在研究海量空间数据可视化引擎的关键技术过程中取得的突破性进展。在数据组织和管理方面,针对空间数据标识问题提出了独创性的编码方案,给每一块数据一个唯一的标识,有连续,可列举等特点。在数据索引方面,对于空间位置和观察数据的四叉树索引检索,提出了高效的基于常数的判定条件,提高了索引效率和系统性能;对于三维可视化相关技术方面,发现并指出了地球大范围内的视点观察矩阵运算存在的误差,而进一步明确误差产生的现象和原理,并且通过坐标系转换的方式消除了误差及其导致的屏幕抖动问题;然后,对地形数据,影像数据,以及海量三维建筑数据,运动对象数据等都实现了高效率的三维展现。论文工作在完成了可视化引擎设计与实现的前提下,将“中国之星”可视化引擎与整个中国之星平台集成,将可视化引擎应用到各个具体业务项目中,从而对论文的研究结论进行验证。最后,论文对工作进行了回顾和总结,并讨论了下一步的工作。