三维地形是虚拟场景中的重要内容，有着广泛的应用需求。论文围绕大规模三维地形的多分辨率表示、简化和绘制进行研究，探索了新的方法和技术。 论文首先研究了基于几何分析的地形多分辨率表示、简化和绘制方法。从多分辨率方案和简化技术两个方面对已有的主要方法进行了分类和总结；提出了一种基于网格顶点法矢量的地形模型简化算法，该算法的简化准则基于视觉特征、误差测度基于网格顶点法矢量、简化技术则是顶点剔除；在此基础上，提出了一种与视野相关的地形简化和绘制方法，该方法通过虚拟的网格顶点包围球来测度误差，实现与视野相关的地形简化。实验结果证明了所提方法的有效性。 在对基于小波分析的地形多分辨率表示、简化和绘制算法的研究中，提出了一种根据应用需求分三步选择合适的小波变换和最佳小波的方法：第一步是选择小波变换的方式，第二步是通过明确合适的小波性质来确定候选小波的范围，第三步是在候选范围内通过小波参数化来遴选最合适的小波。提出了基于有限状态机的提升离散小波变换的实现方法和延时归一化处理的加速技术，提高了变换效率，形成了实现各种提升方案的小波变换的统一框架。在研究基于小波系数的地形简化方法的基础上，提出了一种基于小波变换的大规模地形绘制算法；其思路是先将大地形分块管理并作小波变换，然后根据视野从中提取可见的一组子块，最后基于小波系数进行简化并绘制地形。该方法不保存静态的细节层次，也没有庞大的辅助数据，空间复杂度低。实验结果证实了小波选择方法和地形简化算法的有效性。 论文还研究了面向网络应用的三维地形处理系统的结构。提出了传输地形图像和地形模型的组合式客户-服务器结构以及相应的传输系统方案；描述了一个基于硬件加速的三维电子地图系统的设计和实现，介绍了它的功能、组成结构、实现以及运行实例。