航天技术与遥感技术的快速发展,多种高空间分辨率卫星传感器相继发射,快速地从海量遥感数据中获取信息成为一项迫切的任务。作为城市风光代表的城市建筑物是建立城市三维景观的首要关注点,为了在遥感影像上获取建筑物更为直观的综合信息,基于遥感影像的建筑物三维快速建模越来越得到人们的重视。本文以城市单幅高空间分辨率遥感影像为研究对象,以MATLAB、VisualC++为数据处理工具。利用阴影信息批量获取建筑物的高度信息,以建筑物屋顶几何数据代替其地表空间位置数据,快速实现城市建筑物的三维几何建模。具体过程如下：首先,对建筑物阴影实现自动提取。在分析全色影像中建筑物阴影的灰度值特点及几何特征的基础上,采用类间方差阈值法及面积阈值法对影像进行建筑物阴影区域提取；利用数学形态学法对阴影区域进行边缘提取,避免了各边缘检测算子的复杂性,且运算速度快,提取效果好,该方法通用性高。其次,重点分析阴影长度自动求值方法,以阴影长度计算建筑物高度值。基于阴影形状特点,运用面积法求出理想化阴影长度；考虑到阴影边缘的凹凸不均,进一步采用最大特征值对阴影边界进行角点检测,以角点间最近距离均值作为阴影最优长度值；将两种计算值与实际量测值对比分析,选取最佳求解方法。充分分析建筑物阴影形成时卫星、太阳及建筑物之间的空间位置关系,进一步考虑建筑物走向及阴影与建筑物主方向的夹角,给出阴影计算建筑物高度的数学模型,选取不同的试验区域,验证不同算高方法的精度。最后,提取建筑物地表几何数据。由于无法在遥感影像中直接获取建筑物在地表的几何数据,因此该研究以建筑物顶部的几何形状数据代替其底部的几何数据。在遥感影像上,一般建筑物不是正射成像的,因此其屋顶与底部之间存在一定的偏移量,本文根据建筑物高度与卫星高度角之间的关系,得到了偏移量计算模型,并对遥感影像上建筑物的偏移量进行了校正。论文以QuickBird影像为研究对象,利用本文方法进行了实验验证,并利用三维分析工具完成建筑物几何建模,取得了较好的效果。论文最后系统地分析了该方法的应用限制条件。