随着网络技术、计算机图形学、计算机技术的发展,结合了网络技术与三维可视化技术的网络三维地理信息系统成为GIS的发展方向,其研究主要集中在三维可视化、三维空间分析、多源数据集成等方面。当前除了三维可视化外,在网络环境下空间数据组织管理也是研究的一个热点。网络三维系统涉及了多种类型海量空间数据,如多源多分辨率地形/影像数据、矢量要素数据以及三维模型数据等。如何对这些海量数据进行有效的组织管理已成为制约3D-WebGIS发展的一个瓶颈。根据目前国内外研究现状,本文对网络三维地理信息系统空间数据组织与管理进行了系统性研究:首先分析了网络三维地理信息系统空间数据类型,空间参考系统的选择,按照线性四叉树LOD模型组织影像、地形数据,建立瓦片金字塔库;三维模型的组织与渐进模型的应用;特别设计了矢量数据的组织与分级分块请求方案。其次针对海量空间数据管理,提出了磁盘存储优化方案,设计了混合型数据管理方式和多级缓存机制,减少了磁盘IO,提高了响应速度;针对空间数据网络发布,采用空间数据压缩,网络流式渐进传输,基于集群的数据服务等措施提高三维数据服务的响应效率,并设计了Restful接口的三维地理信息服务;然后完成了数据组织与管理相关系统模块的实现与测试,比如影像、地形金字塔瓦片库快速建立,空间数据库设计与数据入库,三维地理信息服务实现与测试;最后根据本文提出的数据组织与管理方案,研制了三维地理信息系统NewMap3DGlobe,介绍了系统在数字城市地理信息公共平台项目中的应用,验证了方案的可行性,并对下一步的工作做了展望。