大数据时代,网络三维可视化已经成为地理过程动态模拟、可视分析、协同决策等方面必不可少的核心技术。传统的三维地理数据可视化软件,长期停留在胖客户端模式。用户一般需要下载客户端插件,不仅费时费力、浏览器兼容性差,而且存在巨大安全隐患,网络集成应用也较为困难。随着互联网三维快速发展,无插件、轻量级三维地理信息系统开发条件已经逐步成熟。在数据可视化及数据挖掘迅速发展的今天,为了更直接的展示数据的魅力,使更广泛的用户更简单地获得可视化效果,本论文以“移动互联”为契机,以4G高速网络带宽、HTML5富客户端技术、浏览器三维标准为基础,以地理数据三维交互可视服务为核心,对WebGL三维可编程渲染流程、GPU高性能着色模型进行研究,在web浏览器上运用HTML5和Web GL技术实现了地理信息三维可视化。本论文在已有研究的基础上,总结分析了当前地理信息三维可视化技术的发展现状和主要问题,阐明了研究地理信息三维可视化的目的及意义,研究并阐述了HTML5、JavaScript、WebGL等技术,对WebGL可编程渲染技术和Web无插件三维可视化技术做了详细的研究,并在这个基础上借助WebGL技术开发了三维地球环境平台,实现了浏览器中无插件的三维可视化平台。通过对现有流行的虚拟地球环境的总结和比较,详细论述了选择Cesium引擎的优势和原因,在GIS可视化领域拥有很多优越特性的Cesium 3D地图引擎,支持WebGL硬件加速,非常适合动态地理数据的展示,是一个跨平台、开源、非常有前途的WebGIS引擎。本论文是基于网络端的,通过渐进式传输解决网络数据传输的瓶颈,根据Cesium引擎的需求和特点,对矢量数据进行组织、压缩、转换、处理和整合,使之成为平台可读的地理数据,最后通过可视化平台展示出来。论文对平台的需求和功能进行了说明,运用WebGL技术,将Cesium引擎的服务发布出来,同时,在平台上添加控件,以人口统计数据三维可视化为例,将全国各个省份的人口统计数据展示在三维地球环境中,并且支持数据查询和三维漫游等功能,完成了地理信息三维可视化平台服务的发布。