数字孪生城市是智慧城市的新的发展阶段。构建“数字孪生城市”,运用该方法实现城市的数字化治理,是城市建设与管理者面临的重要时代命题。体素化模型以支持实体内部属性描述、运算简洁等优势得到了广泛的关注,但是往往与真实坐标关联不足。全球位置网格是基于（椭）球体对地球进行剖分的地球拟合网,支持离散网格方式的全球范围时空信息的组织管理、计算、表达,具有空间计算简便、定位查询快速、信息集成与多维表达方便等优点。本文面向数字孪生城市中真三维模型构建和全局一体化数据管理的需求,针对体素化模型的局部坐标未与全球位置关联的问题,以Geo SOT-3D全球位置网格为例,研究了体素化模型与全球位置网格的集成方法,并研发了基于全球位置网格框架的体素化模型管理与三维展示原型系统,支持三维空间实体的存储管理、查询索引、真三维可视化。本研究为数字孪生城市的三维建模提供了一个新的解决思路。本文首先提出了体素化模型在全球位置网格中的定位方法。具体是定义体素化模型的定位参数,提出基于体素化模型体量的全球位置网格剖分层级选择规则,进而设计体素化模型的定位角点在全球位置网格中准确位置的计算方法。基于此方法,能够将体素化模型的定位角点定位到全球位置网格中的具体位置,建立体素化模型与全球统一空间定位框架的关联。在此基础上,从体素化模型单一体元、体素化模型整体两个层次,建立体素化模型与全球位置网格的集成模型,实现体素化模型与全球位置网格模型的精准映射。基于前述方法,设计并开发了基于全球位置网格框架的体素化模型管理原型系统,基于点云数据构建体素化模型,建立体素化模型数据结构,利用My SQL数据库存储数据,以Java和Java Script作为开发语言,基于Cesium地图引擎平台,实现了基于全球位置网格的体素化模型及单一体元的数据存储管理、查询索引和真三维可视化。验证了体素化模型在全球位置网格中的定位和集成计算方法的可行性。