随着计算机技术和数据获取技术的迅速发展，具有处理真三维数据能力的三维GIS的发展受到了极大的关注。三维GIS使用三维数据描述地理对象，即所有的对象都通过三维立体坐标（X，Y，Z或经纬度与高程）进行表示。
      三维GIS在日益增长的三维空间信息需求的牵引和蓬勃发展的现代新兴技术的驱动下得到了稳步的发展。首先，诸如城市、海洋、大气、地下工程和军事等重大领域问题的完整解决和空间信息的社会化应用服务迫切需要三维GIS的支持；其次，三维空间数据获取技术的发展极大地方便了各种规模不同细节程度三维空间数据的可得性；再有，信息与通信技术的进步为更有效地处理和利用海量三维空间数据提供了强有力的支撑。从二维GIS到三维GIS，虽然空间维数只增加了一维，但基于此既可以包容几乎所有丰富的空间信息，也可以突破常规二维表示对形式的束缚，为更好地洞察和理解现实世界提供了多种多样的选择。但其由此也面临大量更加复杂的问题，如数据量急剧增加、空间关系错综复杂、真实感实时可视化等。在空间上从二维表示到三维表示日益成为GIS的主要发展方向之一，并趋向于对现实世界的增强表示与延伸—“虚拟地理环境”。