移动网络规划是三维城市应用中重要的一个方面，通过预测模型对小区场强进行覆盖预测，根据预测结果优化无线电网络基站，这对增强数字城市建设的生命力具有重要的意义。在场强预测模型中，射线追踪由于计算精度高，是解决蜂窝环境下场强预测的最好的模型，但此模型及其耗费计算资源，快速、准确的三维射线跟踪方法一直是国内外学术研究的热点。本文的研究是在导师的国家自然科学基金资助项目—基于3DCM的定量空间分析及其辅助通讯网络优化应用的支助下完成的。在查阅大量文献和调研的基础上，通过对影响射线跟踪计算效率的因素进行深入地分析，创新性地提出了数据库支持下的射线跟踪加速模型—统一虚拟源双向射线跟踪模型，该模型把数据库的检索技术、包围盒技术、数据整数化处理技术、模型自身遮挡判断等方法应用到射线跟踪计算中，可以快速有效地判断出射线的路径，实现了三维城市和地形环境下电波场强的预测。本文的主要研究成果和创新点是：1）以射线跟踪算法的基本理论为基础，设计并实现了统一虚拟源双向射线跟踪算法，该算法分为正向搜索和反向建立路径两个过程，独特的双向算法保证了计算的精度。2）设计了射线跟踪数据库，创新性地把数据库用于射线跟踪计算中，将数据库高效的数据存储、搜索技术贯穿到整个计算流程中，实现了射线跟踪算法的提速。3）抛开传统射线跟踪并行计算的研究方式，提出了.NET Remoting应用程序架构支持下的射线跟踪并行计算的思路，设计了并行计算任务分配策略。4）研究了对小区进行场强覆盖预测的方法，并把射线跟踪模型应用到小区场强覆盖预测中。