航道数字化是水运信息化发展的重要组成部分,数字航道建设对提高通航管理水平,增强内河航运的安全监管举足轻重。本文基于ArcGIS、Multigen Creator、 osgEarth等软件平台,对三维数字航道构建与实时可视化技术进行了研究,综合分析了影响通航的水文、气象条件及相关规范,开发建立了长江上游江津至重庆河段三维数字航道平台,对该河段的航运预警管理等功能进行了研究,研究工作对促进航道数字化建设及通航管理具有重要的意义。论文结合国家十二五科技支撑计划课题“多体系协同集成的智能航运关键技术研究”,完成相关研究内容并取得以下成果：搜集整理了三维数字航道建模相关资料,包括长江上游宜宾至三峡段地形、影像、矢量资料,对不同格式、不同分辨率、不同大小及不同来源的数据获取、处理方法进行了研究。采取MultiGen Creator软件建立了江津至重庆河段典型通航建筑物模型,同时基于ArcGIS、osgEarth软件进行数字航道综合三维场景构建,提出了利用DEM、高清影像图、平面矢量图及投影关系快速批量构建三维场景的新方法。构建了网络服务器,实现了三维数字航道数据的网络访问与数据发布。对基于osgEarth的三维可视化方法进行了研究,详细阐述了osgEarth中影像、高程、矢量数据的处理与加载,纹理、视点的控制以及海量空间数据的存储与网络访问机制等相关内容。重点研究了海量空间数据的切分、存储与网络访问技术,利用osgEarth_package工具,实现了海量影像、地形数据的切片及金字塔式存储,建立了TMS数据源,实现了基于web的数据访问。对长江上游航道通航规范进行了研究,确定了船舶通航准则。分别从航道水深、风浪、急流及船舶本身等方面讨论了各种因素对航行的影响。将数据监测系统、三维数字航道可视化系统、数据库与网络发布系统、航道通航准则等进行集成,重点研究了三维数字航道平台的框架体系,讨论了数据监测存储体系与航运预警体系的构建方式。构建了三维数字航道平台,开发了交互浏览、图文互查、实时监控、航运预警等功能,实现了基于三维数字航道平台的航运监控与管理,初步形成了供职能管理部门应用的软件平台。