近年来，在城市规划、城市管理、智能交通、应急救助等方面，迫切需要准确、快速、及时地了解城市表面信息；而城市建筑物的提取，及其模型的建立是其不可缺少的重要环节，它已经成为GIS、RS领域内的一个研究热点。随着数字摄影测量的飞速发展，机载激光扫描系统的出现实现了DSM数据的大批量快速获取，为这项工作提供了快捷而精确的数据源。本文以机载激光扫描数据转换的DSM图像为基本数据，并结合多源数据，在建筑物自动提取，建立二维、三维模型，最后构建虚拟城市场景方面做了系统的分析与深入研究。　　 首先，采用深度图像分割的原理并结合多源数据的辅助判断，对DSM图像中的建筑物实现自动、准确地提取。用改进型标记控制分水岭分割算法完成所有地上物的提取工作，非常好的解决分水岭分割带来的过度分割问题。结合多源数据对提取的地上物结果进行过滤，剔除非建筑物类，保留建筑物类，在此过程中，本文给出了城区中最多的两类对象(树木类和汽车类)的过滤方法：结合遥感图像，根据植被指数判别树木类对象；结合道路交通路线图，根据汽车自身特点判别汽车类对象。　　 其次，在前面建筑物提取结果的基础上，为这些提取的建筑物建立二维模型，以矢量的形式反映建筑物的位置，形状，高度等其它基本属性信息。在二维建模过程中，重点关注建筑物的边界信息，它直接确定了建筑物的位置和形状信息，而后提取出边界并矢量化、规则化。根据建筑物提取结果图与DSM图像的对应关系，更新建筑物的属性信息；另外，建筑物边界特征点，在后序的三维建模中起到重要作用，应该单独建立点信息文件，和多边形文件形成拓扑关系。　　 最后，本文的核心在于阐述一种能够自动、快速建立三维城市模型场景的新方法。在前文建筑物提取，2D模型建立的工作基础和成果上，分别构建建筑物模型、地形模型，最后构建城市虚拟场景。其中关键的工作是建筑物模型的构建，文章将讨论并提出一种新的建筑物建模方法，命名为“积木模型”，分层、分块地，如搭积木一般，构建立体模型，从而模拟建筑物的实体对象。此模型构建方式，将每个建筑物分为三种不同的模型框架分别建模：基座，独立模型与复合模型，这三种模型框架采取不同的模型构建算法，然后按照规则顺序地组装为建筑物模型。构建地形模型实现地形建模，用规则的网格DTM数据构建TIN，并应用LOD模型构建地形三维模型。当建筑物和地形模型都构建完毕后，将这两种模型拟合匹配，准确的将建筑物模型放置于地形模型中，这包括建筑物位置，建筑物底部与地形模型的无缝连接等问题，文中均会加以讨论。为了快速构建虚拟场景，文中采用Multigen公司的Vega视景系统提供的二次开发函数接口库与MFC开发环境，构建虚拟城市场景，最终展示出我们所创建的成果。