二维矢量数据用来表示空间位置上的精确关系,易于定量分析,因此地理信息系统的空间分析大多以矢量数据为处理对象;三维地形数据——数字高程数据用于描述地形起伏状况,可以用于提取各种地形参数,如坡度、坡向等,并能进行通视分析、流域生成等应用分析,因此数字高程数据在定性分析方面较有优势。为了同时拥有二者的优点,基于混合数据的地理信息系统逐渐成为研究的热点,它的关键问题就是二维矢量数据与三维地形数据之间的融合及实时渲染。本文所要研究就是这个问题,围绕这个问题本文主要做了以下研究工作:1.研究了地形三维可视化技术,并对不同地形简化算法的优缺点及算法的性能进行了比较。研究了三维地形数据的组织、地形金字塔模型,地形实时渲染技术。2.研究了矢量数据与三维地形融合的方法。本文通过对矢量数据和DEM数据的结构进行分析,从两个方面来考虑矢量数据与三维地形的融合,基于几何的方法,就是将矢量数据插值到DEM中,使得矢量数据能抬高到地形的表面;基于纹理的方式,通过将矢量数据实时生成DEM的纹理,将生成的纹理(DOM)叠加到DEM上,实现矢量数据与地形的融合。本文还对这两种方法特点进行了比较、分析。3.本文研究了矢量数据实时生成纹理、矢量纹理金字塔模型、矢量纹理与DEM分块对应关系以及纹理分块判断等问题。最后采用基于纹理的方式实现矢量数据与三维地形的有效融合。最后在上述技术理论的研究基础上,以矢量数据与三维地形的融合为基础,设计一个原型系统,并基于DirectX实现了该原型系统。系统运行表明,上述方法能满足矢量数据与三维地形有效的融合,矢量数据能在三维地形中实时的渲染。