上个世纪八十年代以来，作为维护和分析空间和语义信息的重要工具，GIS已经渗透到各行各业，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手，人们充分认识到地理信息的重要性，大量利用二维地理数据来完成各种工作。但是人们生活在三维空间中，很多情况下二维GIS不足以表达客观世界，比如噪音预测模型(噪音在空间中的传播情况)，洪水淹没模型，空气污染模型，地质模型等，还有其他很多需要利用三维地理信息的应用，比如城市规划，环境监测，通信，景观规划以及房地产等，三维地理信息应用需求快速增长。 城市三维空间数据具有直观性强、信息负荷大、内容丰富等特点，利用这些数据建立城市动态的、交互的、可视化的城市基础设施管理系统，并应用到城市规划、住宅小区综合管理、环境保护、交通监控、邮电通讯、城市旅游等诸多领域，对城市可持续发展有重要的现实意义。 论文尝试将3D GlS应用到在城市基础设施管理中，具体层次如下： (1)在本文的绪论部分中介绍了3D GIS技术的现状和发展，城市基础设施管理现状； (2)在第二章中对3D GIS在城市基础设施管理中的应用进行分析和讨论，总结出系统研制过程中的难点，如三维建模，可视化，交互，三维数据组织等； (3)第三章介绍了城市基础设施管理应用的关键技术，主要集中在如下几个方面：三维管线建模技术、三维拾取技术、三维交互技术、三维空间分析和大规模数据可视化等；其中重点介绍了三维空间分析技术(4)本文第四章介绍了3D GIS在城市基础设施管理应用的实现，以上海世博园区基础设施数字三维信息系统为实例，从体系结构和系统框架两个方面深入探讨其实现方法。 (5)最后对本论文的研究工作做了全面总结，指出了目前研究中存在的不足及下一步的研究方向。 作者根据上述研究成果实现了3D GIS应用框架，并在此框架基础上设计开发出结合实际、功能全面、性能稳定的面向城市基础设施管理的3D GIS应用软件，论文中给出了该系统的实现方案、关键技术、系统主要功能模块以及一些实例输出结果。