数字城市建设亟需精细的网格模型,同时倾斜摄影测量技术能够提供细节丰富的城市点云。基于此,本文针对城市地区网格模型的构建方法,系统地研究了离散点云的预处理、城市点云真三维网格构建及网格模型的简化等方面的内容。本文完成的主要工作有:1.系统总结了网格构建和网格简化两方面的国内外研究现状,分析了现有方法的优劣,为后续真三维网格构建提供了基本思路。2.针对城市点云离散、数据量大、分布较均匀的特点,介绍了城市点云的预处理方法。为了提高离散点云的处理速度,详细介绍了三种空间索引——空间栅格法、八叉树法和k-d树法,实验发现k-d树法效率最高,小数据量(百万级以下)搜索时,空间栅格法的半径内搜索具有一定的优势。为了去除数据冗余,描述并实现了一种均匀点云的抽稀方法,实验证明抽稀后点云能够较好地保留原始点云的轮廓特征。3.针对传统方法获取的三维模型缺少侧面丰富信息的问题,提出了一种适用于城市点云的真三维网格构建方法。该方法通过网格初始化、网格生长和孔洞修补三个步骤生成了城市网格模型,其中采用双约束条件提高了点云的搜索效率,通过对候选三角形拓扑关系的分析实现了网格生长,加入二面角约束和孔洞修补优化了网格。实验表明该方法获取的三角网能够准确地表达楼体、桥状建筑等在内的城市实体。此外,结合抽稀点云的网格构建结果,分析了本文方法对点云密度的适用范围。4.针对三维可视化对城市网格多细节层次模型的需求,探讨了基于二次距离、面积加权的二次距离和体积平方度量的三种半边折叠网格简化方法。实验发现,面积加权的二次距离误差方法得到的简化网格质量最好,可用于获取城市网格的多细节层次模型。针对简化网格中存在质量较差的三角形的现象,提出了Laplacian光滑法和边交换法相结合的平坦区域网格优化方法。利用简化网格进行实验,结果表明该方法能够在较小几何误差的前提下,提高三角形的质量。