地下管网作为隐藏在地下的城市基础设施，是城市资源物质流通和废物排泄的重要渠道，对城市地下管网的现状的把握和掌控，能为城市规划、发展、管理、建设提供必要的数据支撑。由于地下管网的隐蔽性，使得管线的维护和管理具有较大的难度，传统的二维管网管理模式难以对大量的管网信息进行有效的空间描述和信息表达。管网三维模型能直观地描述管网的三维特征和管线间的空间关系，能真实地反映地下管网的空间分布状态，在此基础上研发的地下管网信息管理系统，能够实现管线的三维显示与管理，可使系统的直观性和可操作性得到大大的改观。本文在研究分析VR-GIS理论和三维模型可视化理论的基础上，对当下主流三维可视化技术进行了分析，并详细阐述了系统研究所用到OpenGL三维可视化技术，为地下管网的三维建模奠定理论基础；通过三维空间数据模型的描述以及地下管网数据结构特点的分析，对管网概念模型和组织模型进行了设计，并依据三维场景建模实现方式和管网建模原则，对地下管网数据进行了抽象和简化；通过地下管网三维模型的空间位置及表面几何构成分析，研究管段模型算法和管线拐点模型的算法，提出合理的计算公式，并基于OpenGL三维可视化技术构建了管线模型绘制算法实现的代码；本文对系统中地下管网数据库进行了详细的设计，提出空间数据和属性数据一体化存储的方式，依据地下管网类型的分类，对管网数据图层进行了组织和分类，提高了系统检索查询速度；对管网三维建模所需采集的数据进行了总结，对管线管点数据的检查修改、管线图编绘等管网数据主要处理过程做出说明；提出管网数据入库流程，对管网数据进行了标准化处理，实现了管网三维模型的自动构建，并总结管网三维建模实现过程中的主要技术问题。本文以应用实例的方式，设计并开发了北京建筑大学地下管网信息管理系。本系统使用Visual Studio2010C#作为开发环境，采用Sqlserver2005作为管网数据库，是自主研发的大型管网信息数据管理平台。在系统实现之前，定位了系统目标，设计了系统总体框架，详细阐述了地下管网模型入库及三维可视化主要模块，实现了管网模型自动构模、模型细节处理、数据管理、拓扑分析建立等主要功能。在系统实际应用的过程中，构建的地下管网三维场景模型效果质量较好，数据存储结构合理，利于建立管线拓扑结构，能够满足地下管网的显示、查询、分析等功能需求。事实证明，本文提出的这种地下管网三维模型自动构建及可视化技术，对于大范围的地下管网三维自动建模研究具有重要的借鉴价值。