近年来随着数字地球、数字城市的提出,简单的二维GIS技术已经不能满足人们对大规模三维连续空间数据处理的需求。面向数字城市建立大规模三维城市的需求,OGC推出了三维城市通用信息模型——城市地理标记语言CityGML。CityGML对城市中各类地物进行统一分类,并考虑几何特征及地物之间到拓扑关系。桥梁在现代交通运输中起着举足轻重的作用,对桥梁进行建模并监测其健康状况,是保障交通安全的重要技术手段之一。本文基于城市建模需求,选择具有复杂结构特征的桥梁为例进行城市建模技术研究及其应用,对城市所有类型复杂三维实体建模具有重要意义。论文针对国内外CityGML研究与应用现状,提出利用CityGML进行城市三维建模的思路。在梳理CityGML基础技术及其发展历程的基础上,对其五层细节层次、模块化、封闭面、地形相交曲线、几何语义一致聚合、应用领域扩展等特性进行了深入重点分析。以桥梁模型为例,建立了基于CityGML的城市建模技术流程,重点对数据采集与处理、AutoCAD建模生成dwg文件、dwg文件转换CityGML文件等关键步骤的具体过程与方法进行了研究,并实现了具体实例桥梁模型的CityGML建模。针对CityGML模型的后续应用需求,对模型的三维可视化、向其它格式转换、有限元分析应用等的过程与方法进行了研究与实现。论文基于CltyGML城市建模思路,研究桥梁三维建模流程与关键技术,并通过对具体桥梁模型进行CityGML建模与应用,从技术验证了使用CityGML进行三维GIS建模的可能性,从效果上验证了建模方法的实用性与可操作性。CityGML能够减少数据冗余、加强拓扑关系描述,能为将来进行大规模三维城市建模提供一定参考。