随着数字城市的发展，数字城市系统在许多方面都面临严峻的挑战。例如如何协调解决信息孤岛问题，大范围三维场景浏览显示问题，服务范围不均衡问题，重复开发问题，服务资源相对匮乏问题等。本文在分析数字城市面临的诸多问题的基础上，试图找出一条能够解决上述问题的途径。首先，对数字城市的相关概念、数字城市的发展和数字城市开发平台等研究背景进行了阐述，并对数字城市系统的功能、网络结构等进行了设计；其次，对数字城市系统涉及到的缓存机制、内存机制、Peer to Peer网络模型和OpenAPI等关键技术进行了研究；然后，基于ArcGIS Engine在.Net环境下对设计的数字城市系统平台予以实现；最后，对研究内容进行了总结，并指出数字城市系统有待进行研究的技术。论文研究的主要内容有：1.数字城市基础地理信息空间数据和三维模型数据的磁盘缓存的创建以及三维数据缓存的内存管理。2.数字城市系统的网络拓扑结构的设计与实现3.磁盘缓存的传输与共享。4.数字城市系统平台的功能、用户界面和交互方式的设计与实现。5.数字城市系统的地理信息资源与互联网资源的结合。论文的创新之处在于提出在三维数字城市系统平台上根据数据类型分别同时使用C/S结构（客户端—服务器结构）和混合式P2P结构（混合式对等网络结构）来有效管理数据流并同时均衡网络载荷；侧重对数字系统的用户界面及交互方式的设计并结合第三方组件库进行系统平台的美化，增强用户友好度；设计磁盘缓存的传输与共享并在对等网络结构的基础上通过.NET的远程通道技术并结合数据压缩开源库予以实现；采用以Open API为代表的互联网资源与数字城市地理信息资源的结合有效解决数字城市系统在服务方面资源相对匮乏问题。论文设计并实现的数字城市系统平台经过测试初步解决了当前数字城市系统应用所面临的问题，同时也存在许多不足，将在今后的研究中进一步完善。