城市内涝是指由于强降水或者连续性的降水超过了城市排水能力导致城市范围发生积水灾害的现象。作为我国常见的自然灾害之一,城市内涝的频发制约了社会的发展。近年来,随着计算机技术的不断进步,城市内涝模型的研究也在不断完善。内涝模型可以模拟城市内涝的发生发展过程,但模拟结果并不直观,用户难以理解模型的模拟计算过程及原理。因此,研究能将内涝模拟过程直观展现给用户的可视化方法至关重要。目前许多研究都集中在城市内涝模型或可视化方法上,而关于两者结合的研究较少。Cesium作为一个三维可视化平台,具有开源、兼容性好、渲染效率高的特点,城市内涝模型和Cesium三维可视化平台的结合既有利于模拟结果的直观表达,也可以更好地适用于跨平台应用。对用户来说,模型模拟结果只是一些复杂且不直观的数字,而与三维可视化平台的集成将使用户可以更准确、直观地获取灾害信息,有助于更快、更有效地应对突发的内涝灾害。本文针对以上城市内涝研究中存在的问题,试图通过分析水文模型数据中的关系模式及结构特征,研究水文模型与三维可视化结合的集成方法,探索城市内涝演化过程及机理与三维可视化结合的方法。论文的主要研究内容包括:(1)面向可视化的城市内涝模型及其过程模拟研究。在分析城市内涝发生过程的基础上,对比分析不同模型的特点,解析SWMM模型的各模块计算过程原理,探究SWMM模型的模型参数确定方法及其对模拟可视化结果的影响,研究SWMM模型的数据建模方法。(2)SWMM模型与Cesium平台的集成及可视化方法研究。分析SWMM模型的开源数据接口,研究SWMM模型与Cesium平台集成的方法以及三维可视化的相关技术,研究了 Node.js、Cesium、React、Flask等前后端技术,将SWMM模型模拟的城市内涝过程数据在三维场景中可视化展示。(3)城市内涝三维可视化系统设计实现。本文设计开发了城市内涝三维可视化系统,实现了模型参数可调的城市内涝模拟及三维可视化功能,通过实验对比分析同一参数不同取值的模拟结果。实验验证了本文的城市内涝三维可视化方法的可行性,对城市内涝灾害的应急管理等有一定的价值。