复杂地形三维模型能够直观的描述地表的各种地形特征,被广泛应用于林业GIS和数字地球等领域,辅助空间分析和数据模拟。传统的多分辨率模型构建方法没有考虑到复杂地形的数据分布特征,存在效率低、难管理的问题。本文的目标是研究复杂三维地形数据的多分辨率模型构建和管理方法,探讨地形数据生成到应用的整个过程,提出更高效的地形模型构建方法,方便客户端管理和调度。本文针对复杂地形三维多分辨率模型的构建和管理方法,研究了其中涉及的地形三角网生成、多分辨率模型构建和数据缓存管理技术。第一,本文将等高线地形图作为数据源,对传统的逐点插入法做出改进。算法将离散高程点预排序,使点插入顺序符合空间自相关准则,结合面积坐标和记忆搜索,大大减少了地形模型构网过程中三角形检索的次数。实验结果表明,使用本文算法生成地形数据的耗时少于传统算法,提高了地形生成效率。第二,在多分辨率地形模型构建过程中,本文使用改进的三角面折叠方法简化各级模型,折叠代价由体积误差和地形起伏程度共同决定,提高了地形模型简化效率。并使用顾及数据密度的四叉树结构划分地形空间和建立空间索引,得到数据量更均衡的地形块。与此同时,对块边界的拼接信息进行编码,有效的消除了块间裂缝。第三,针对地形数据的缓存管理,本文提出了适用于地形块缓存替换的预测区域算法,充分结合了数据访问的空间特征,大幅提高了缓存命中率,减少了用户等待时间。本文原型系统基于C++实现,三维场景渲染基于Open GL实现,通过实验验证了本文算法的效率及方案的可用性。