基于子午工程[1]测点等161个地面磁测数据,50个CHAMP卫星高度实测数据,并结合高空处的50个IGRF12补充测点,基于三个高度的数据首次建立了地磁场三维曲面Spline(3D Spline)模型。在境外添加了39个测点以控制边界效应。通过CM4[2]模型将所有测点的场源进行分离,统一通过主磁场值建模分析。通过将模拟结果与实测值、曲面Spline(2D Spline)以及Taylor(2D Taylor)、三维Taylor(3D Taylor)模型及IGRF12[3]模型相比较。结果显示3D Spline模型的空间分布与其它模型相比整体趋势一致,但更为曲折,随着高度上升,3D Spline模型的要素Y的强度逐渐减弱。通过比较3D Spline、2D和3D Taylor模型对于不同高度6个缺测点的模拟值,残差和均方根偏差(RMSE),前者的模拟效果最好,要素Y、Z和总强度F的RMSE值要低于其它模型50%以上。3D Splne模型在不同高度处的模拟效果主要取决于该高度附近的实测值数量和精度。