传统的二维GIS简单、快捷,效率高,空间分析功能强大,但其以损失高程维信息作为代价。将三维的真实世界投影到二维平面带有很大局限性。首先,它是一种基于符号的简单抽象,不符合我们日常的认知习惯；其次,大量的多维空间信息,如建筑物及其环境的纹理信息、地表起伏状况等,都无法得到直观的表达和应用,其信息是不全面的；第三,所有涉及到高程维的空间分析,比如通视分析、体积量算、三维设计等,都很难在二维GIS上进行。因而,建立三维GIS是地理信息科学发展的必然趋势,尤其是三维GIS在行业领域的深入应用亟待加强。本文首先介绍了国内外三维GIS技术的发展现状以及目前流行的开放式三维平台和技术；针对目前由手工矢量化地形图生成DEM或者在全数字测量基础上生成DEM工作量大、费时费力的特点,提出了基于共享资源与技术建立三维地形场景的技术思路：即以Aster GDEM作为地形数据源,通过裁剪、叠加细部要素和精细编辑来生成TIN,并叠加GoogleEarth高分辨率遥感影像生成三维地形环境,经实验验证效果良好；接着,研究了利用共享技术建立建筑物三维模型的方法：利用SketchUp三维建模软件,快速高效地建立了研究区域建筑物的三维模型,并对模型进行渲染生成真实感较强的三维模型,将其转换成Multipatch格式并导入到Geodatabase数据库；最后,以赵口灌区总干渠典型段作为研究区域,采用ArcEngine作为二次开发平台,选择Geodatabase数据库来存储与管理空间数据和属性数据,在VS2008环境下建立了赵口灌区总干渠典型段三维可视化系统,实现了三维场景的浏览显示,查询和空间分析功能。三维可视化技术是“数字灌区”的核心技术之一,通过它可以使灌区的规划利用具有更高的效率,更多的信息量,更丰富的表现手法,对促进灌区的可持续发展具有重要意义和实用价值。