地理空间大数据的共享、查询、三维可视化服务一直是大数据时代地理信息系统(GIS)发展过程中的热点问题。传统空间数据可视化框架中,三维可视化组件模块化程度不够,拓展性不强,不同框架之间兼容性不够。地理空间数据的三维可视化系统研发对软件设计者要求高,尤其在针对不同行业的数据处理需求时,无论二次开发者还是普通用户,都无法快速定制个性化的地理空间数据可视化系统。一个具有通用特征、能够快速集成、性能优越、支持异构专题的三维可视化WebGIS是GIS软件从业者的共同期待。本文提出了一种以Cesium技术为基础的三维数字地球可视化框架。论文首先对WebGIS数据可视化作了研究综述,然后对当前Web前端可视化技术以及主流框架进行了对比分析,针对目前三维WebGIS技术体系不够轻便,不易拓展、复用性差、应用范围局限等问题,提出了基于JavaScript开源库Cesium的地理空间数据可视化集成框架,结合前端框架Vue.js的组件技术和开源可视化插件Echarts,构建一个代码复用性高、开发成本低的三维数字地球地理数据可视化WebGIS通用平台。并以宜昌水文局站信息管理系统为例进行验证开发与应用,实践证明该平台二次开发的灵活性和性能优势都非常明显,足见本文所论述的基于Vue和Cesium的三维WebGIS数字地球可视化框架具有一定的技术实用性和价值。