随着“数字城市”的需求日益增多,虚拟现实和地理信息技术也在不断突破,对于城市三维可视化的研究正在世界范围内蓬勃发展,因此构建三维可视化的新方法、新技术也应运而生。在目前主流的城市三维建模技术中,传统建模技术虽然模型精度高,但效率低,耗费人力;基于激光扫描仪的全自动建模方式其成本太高;采用摄影测量构建模型时,无人机常因城市中航空管制等条件限制无法拍摄,而相机拍摄时则无法拍摄到完整地物,使模型精度与完整性不能得到保证,因此单一的建模技术难以精确、快速的还原真实三维场景。本研究以成都市天府新区独角兽岛为例,根据研究区不同地物的特点、结构及精度要求,通过结合多视图摄影测量与3DMAX技术的优势,以及对点云数据的优化处理,总结出了一套高精度、高效率且节约成本的城市三维空间构建方法,并对三维可视化在城市管理等领域的实际应用做了研究探讨,取得的主要成果有:(1)提出了一种基于多视图摄影测量结合3DMAX建模的方法。针对城市中大部分、复杂的地物而言,采用多视图近景摄影测量技术进行模型快速构建;由于遮挡或其他环境因素,无法获取完整的地物图像,而造成地物模型的部分缺失或者结构规则的地物,则采用3DMAX依据遥感影像对其进行修补及构建,使得模型更加完整,并且有效地节约了建模时间。(2)面向点云数据的模型优化生成高精度点云模型。基于多视图摄影测量获取的点云往往为散乱、稀疏的且城市三维场景可视化对模型数据的精度要求较高,为了提高模型精度,减轻计算机运行负担,采用PMVS(patch-based multi-view stereo)点云稠密化算法和网格空洞修补算法,对稀疏点云进行稠密化及空洞修补处理,最终生成高精度点云模型。(3)实现了三维场景可视化及空间分析。利用可视化技术,将多元数据构建的城市要素表达在同一场景中,完成三维场景的构建,并将GIS空间技术融入到城市三维场景中,实现了三维可视化的空间分析和规划分析等功能,并研究探讨了城市空间三维可视化的具体应用,体现了城市三维场景在现实生活中的实际应用价值。