3D数字城市是真实城市的再现或反映,其建模是20世纪60年代随计算机发展而来的一门技术,也是当前计算机视觉、计算机图形学和图像处理的热点问题之一。3D数字城市在城市规划、地图导航、区域面积测绘、交通监管和水文地质活动等诸多方面都有广泛的应用。因此,对3D数字城市建模的研究具有极其重要的意义。　　3D数字城市建模对象包括地表、建筑物、交通、水系和植物等。其建模方法也很多,按信息源种类可分为基于图形、基于图像以及交互、最大相似和多视角等重建方法,按开发研究语言可分为基于OpenGL、基于DirectX和基于Internet的方法。这些方法要么利用激光扫描仪获取数据,再结合航天影像进行3D建模,要么利用2D GIS信息并用DEM作为地物载体,再结合地物的坐标数据和高度信息来进行3D建模。本文在没有任何获取图像信息硬件设备的条件下,提出了一种基于Google Earth、无成本的、灵活的3D数字城市建模方法。具体内容分为图像获取、图像分割、轮廓提取、角点检测与优化、模型重建、纹理贴图、场景拼接和3D漫游等。　　在建模过程中,首先从Google Earth获取二维彩色图像,并采用基于RGB颜色空间的K-means聚类方法分割获取建筑物和植被等对象,再对其进行二值化、去噪、连接断裂和填充孔洞等图像处理。从而提取出建模对象的边缘轮廓和角点,为了提高效率,本文还对角点进行优化;同时本文采用多边形三角化的方法来解决了凹多边形的重建问题。在重建过程中,本文提出了一种事先设计出模型形状,再结合目标物体的角点位置重建出建筑物、植被和屋顶等物体的3D模型。纹理贴图时先对获取的图片中存在的畸变进行校正,再将纹理图片映射到指定模型的位置上。场景拼接是根据获取图片的规则重新拼接出大的场景,再对整个场景实现3D漫游。　　实验表明,本文各个步骤提出的方法易于理解与实现,实验结果能达到令人满意的效果,具有较高的实用价值。