从二维GIS转换到成熟三维GIS时，数据管理成为热点问题之一。逼真的三维表示不仅具有多种细节层次的几何表达，还提供具有相片质感的表面描述如逼真的材质和纹理特征以及其他相关的属性信息。
      大量栅格数据与矢量数据的集成应用导致数据量急剧增加，“海量”一词则是对此最形象的描述，这里的“海量”是指远远超出计算机核心内存容量的数据量。针对三维可视化交互的实时性要求，对海量数据的有效管理与调度已经成为三维GIS的关键技术之一。与传统的二维GIS相比较，三维GIS对数据组织与管理又提出了许多新的更高的要求，如：不同类型数据的一体化管理，多尺度模型（LOD）的集成应用，从数据库到三维虚拟显示的快速转换。
      传统基于文件与关系数据库混合的GIS数据库管理方式由于在数据安全性、多用户操作、网络共享及数据动态更新等方面已不能满足日益增长的需要。现有的对象关系型数据库管理系统虽然还不直接支持三维空间对象，但其在保留关系数据库优点的同时，也采纳了面向对象数据库设计的某些原理，这为三维GIS的海量数据管理提供了一条切实可行的途径。要满足三维GIS在线的各种实时应用需要，一方面要对多种类型多种尺度的三维数据进行精心的组织，以提供高效的数据检索机制；同时，还需要优化设计现有的各种数据库管理系统，以提供快速的数据动态存取服务。