城市地理标记语言 CityGML(City Geography Markup Language,简称 CityGML)作为一种三维模型的数据存储和交换格式,是3DGIS(3-Dimension Geographic Information System)领域通用的数据模型标准,它具有较强的表达、检索和共享三维地理信息的能力,极大地促进了三维地理信息的发展。将CityGML应用到古建筑领域中,相比其他三维模型数据格式具有极大的优势,非常适合古建筑的精细化建模管理,开创了对古建筑在多学科领域内进行综合性研究的前景,从而实现对古建筑的数字化保护与精细化管理维护。研究古建筑几何/语义一体化技术,使古建筑三维模型具有较强的语义和拓扑表达能力,对于实现古建筑三维模型数据的标准化管理与共享,提高古建筑三维模型重用性,并满足一些特定的查询、分析和深层次应用需求具有重要意义。目前CityGML在文化遗产保护与管理、宣传中华古代文明、挖掘文化旅游资源等方面具有巨大的研究价值和广阔的应用前景。本文针对国内古建筑数字化保护与管理的需求,利用CityGML ADE(Application Domain Extension)拓展机制,对CityGML在古建筑应用领域进行拓展。同时研究了古建筑构件特点,对古建筑构件进行分类,并据此设计一种CityGML古建筑拓展模型框架,作为CityGML古建筑拓展模型的转换指导与存储参考。所设计的CityGML古建筑拓展模型框架具有一定的实用性,可以对绝大部分古建筑在语义、几何、拓扑、外观层面上进行多尺度表达。本文在此基础上以武当山金殿与黄鹤楼SketchUp模型为例,设计了一套古建筑skp模型格式转换为CityGML古建筑拓展模型的处理流程,实现三维模型在语义、几何、拓扑、外观层面的正确转换。最后针对大规模、高精度的古建筑三维语义模型,实现基于3DCityDB的数据库存储,并且满足对CityGML古建筑拓展模型进行查询、解析、检索等方面的要求。通过CityGML的ADE机制,针对古建筑构件要素对标准CityGML进行拓展,可以很好地表达古建筑的几何、语义、拓扑、外观信息,并进行准确的存储。本次研究输出了以下实验成果:一种具有实用价值的CityGML古建筑拓展框架、准确保留语义几何拓扑外观信息的CityGML格式转换流程,以及一套基于3DCityDB的数据库存储结构。