基于目前还没有比较成熟的三维空间数据库解决方案，在三维GIS系统中的三维模型数据（如数字地表模型、地表特征物模型及输电设备模型等）和其在三维场景中的方位信息及相关属性信息往往以不同的方式存储，前者一般是文件格式，无法共享，而后者可以放在通用的关系数据库中。考虑到模型在场景中的变化主要是位置变化，我们为每一类设备或地物建立相应的三维模型原形，形成模型原形库，然后在系统运行时为场景中要显示的每个输电设备或其它要参与交互操作的模型个体建立一个实例，该实例从关系数据库中得到相应　　的方位信息（如杆塔底部中心的大地坐标）和设备属性信息，并同时记录着一个或多个指向三维模型原形库中的模型索引，如图2所示。

　　这些设备或其它特征物的实例结合起来就形成了一个记录空间和属性数据的中间层，它紧密的联系着模型原形和设备信息之间的关系，但又使设备的表现（模型显示）和设备内部属性相对分离。采用这种体系结构，不但可以很好的保证交互式操作的要求，而且大大节约了存储空间（多个实例可公用一个模型原形），使系统的数据在一定程度上可以共享（每个客户端用户只要拥有相同的模型原形库，就可以根据关系数据库中的共享信息建立对应的输电线路GIS场景）。
3．2　三维地表的动态建模及设备模型的显示
　　输电线路所在地域的地形一般比较复杂且范围较广，相应的地表模型需要有效的表面建模技术。针对复杂特征目标的三维表示，可以采用混合使用基于不规则三角形网（TIN）和方格网的表面描述方法。采用TIN结构，可以灵活、逼真、快速的建立具有任意边界形状的目标模型，这对于空间查询和分析结果的三维表示极为重要。
　　碎部等级（LOD）方法是一种解决大数据量三维地形显示和管理的优化方法，它将复杂目标以不同的质量等级进行预处理和存储，绘制算法根据屏幕上目标的大小来决定用哪个图形来显示。远离视点的目标显示得小且不会有质量的可见损耗，可用极快的速度以低级的LOD方式显示出来。运用LOD方法，我们可以在两个方面对系统的数据进行显示优化：一是为地形建立具有不同细致等级的DEM层次体系，用层－＞块－＞行列的层次结构组成DEM数据的空间索引，它允许对数据的快速存取而不管其数据量的大小，且具有无缝性，从而保证在同一时刻构成地表模型的TIN数目为一个恒定值，最大限度的提高用户的交互效率；二是对场景中代表输电设备的三维模型进行分层管理：首先，利用输电线路的松耦合性，在查询或维护某条输电线路时，可对属于其它线路的设备模型进行消隐操作（跨越模型除外）；其次，可根据设备地理位置离屏幕视点的距离大小用不同复杂度的模型原形来表示设备实例，即让各个设备实例保留几个不同细致程度的模型原形的索引，当该设备实例距离屏幕较远时，用简单的模型显示，当距离屏幕较近时，用比较复杂的模型进行显示，这样能够减少许多三维场景中渲染、变换和效应的工作，提高界面的刷新速度。
3．3　设计模式在输电设备建模中的运用
　　设计模式是对被用来在特定场景下解决一般设计问题的类和相互通信的对象的描述，它可以使我们更加方便的复用成功的设计和体系结构［1］。
　　三维输电线路GIS系统中的设备实例管理是一项比较复杂的工程。从整个系统看，它们只是一组带有方位坐标的点或线元素，但从设备层次的角度看，输电设备种类繁多，而且很多设备本身是由其它种类的设备组合而成（如带有不等数量的绝缘子的杆塔），再加上每个设备实例和其它实例具有很强的耦合性（如杆塔移动会带动其所属绝缘子的移动，而绝缘子的移动会改变线路走向，从而影响相邻杆塔绝缘子的方位），使得设备层次结构复杂，如果没有良好的设计和层次结构，相应的设备管理程序会变得复杂且难以维护。
　　运用对象结构型模式—COMPOSITE（组合），我们可以用树形结构来表示输电设备的层次关系和相互关联，如图3所示。该模式使得单个设备和组合设备的使用接口具有一致性，不但保证了整个设备对象层次清晰，而且可方便地加入新的电力设备层，而不用改动已有的用户接口程序。