随着地理信息系统(GIS)应用的不断深入，以二维方式处理三维空间数据已不能满足实际应用的需要。用户需要对他们的三维数据进行显示和分析。这就对三维GIS提出了发展要求。而在建立三维GIS的各个阶段中，就不可避免的要涉及到地形的三维可视化问题。另一方面，随着地形数据精度的提高，其数据量也在迅速增长。因此有必要对地形数据的压缩技术展开研究。 本文对地形三维可视化的研究是从两个方面展开的，即地表地形的三维可视化和地下三维可视化。在地表地形可视化方面，我们研究了两种常见的数字地形模型——规则格网和不规则三角网，总结它们各自的特点及生成算法，讨论了基于OpenGL、基于Java3D和基于ArcObjects的地形三维可视化的实现机制，最后给出了基于ArcObjects的三维地形飞行仿真系统的实现方法。在地下三维可视化方面，我们对体可视化过程中的切片级重建问题和体视见方法作了探讨，并实现了一个地下地质结构的三维展示系统。 在地形数据的压缩方面，我们首先对现有的栅格地形压缩算法作了分类，在研究了嵌入式零树小波编码算法及SPIHT算法的基础上，提出了基于图像子块所含细节多少的分块压缩算法。实验表明，该算法能获得比通常的编码压缩算法更高压缩率。在本文的最后，我们对三角网地形的生成算法、多分辨率地形模型以及ROAM算法做了探讨。