随着地理时空数据信息化与自动化采集方式的发展,实景三维场景可视化平台承载的数据调度与分析量级不断扩张,对三维模型数据高效动态可视化提出了更高的要求。在有限的计算资源与复杂的网络环境下,根据视角变化拥有不同细节丰富度的多层次细节模型在三维可视化平台中得到了广泛应用。通过对多层次细节模型按需调度与渲染,场景模型数量与细节特征得到共同保留,可视化效率大大提高。但目前多层次细节模型可视化方法存在高细节层级模型调度与渲染效率不高,模型渲染时间随网络和设备性能差异有较大波动等问题,进而影响着三维可视化场景完整性与视觉一致性。针对上述问题,本文提出一种顾及多层次几何细节特征的实景三维模型轻量化可视化方法,通过基于实景三维模型压缩采样构建多层次细节点云模型,在部分尺度和视角使用轻量化点云替代实景三维模型进行可视化的方式,实现了部分场景下三维模型可视化效率与视觉效果的提升。本文的主要内容与研究成果如下:（1）提出顾及几何细节特征的轻量化点云采样方法。针对实景三维模型在高细节层次下可视化效率不高,简化程度过高时容易丢失主体结构的问题,本文基于实景三维模型使用Poisson Disk采样法构建了顾及几何细节特征的点云模型,通过点云模型来改进与优化单一实景三维模型的可视化效果。为了得到均匀分布且冗余度低的点云,本文设计对比实验对随机采样法、最长边采样法和Poisson Disk方法在不同数据集与采样点数下的采样结果进行对比,结果表明Poisson Disk方法在采样均匀度与减少数据冗余方面均有显著优势。（2）基于采样结果构建了具有纹理色彩的点云多层次细节模型。为了得到更贴近真实地物特征的模型,使用三角重心法对点云进行纹理色彩映射。随后,通过使用体素下采样法对模型进行逐层抽稀,构建了点云的多层次细节模型。（3）提出四叉树与KD树混合的多层次细节模型组织与管理方法。针对单一的空间数据划分与组织方式难以顾及模型空间分布特征,导致数据调度与可视化效率的一致性较差问题,提出在低细节层级使用四叉树,高细节层级使用顾及模型顶点数的KD树划分的方式,使模型节点间数据量分布更均匀,模型可视化时场景的完整性更好。（4）基于以上研究成果,进行尺度自适应的轻量化可视化对比试验与原型系统设计。首先在不同数据尺度上,验证了点云模型相较于实景三维模型具有更高的调度与渲染优势。其次开发了基于Web客户端的原型系统,结合实际数据测试表明系统可以稳定在60帧/秒运行,可视化效果良好。