在三维数字城市制作中，模型制作的主体包括地物要素模型、建筑物模型以及地面模型；这些模型的数据源主要来自于卫星影像、航空影像、近距激光扫描数据、机载激光扫描数据以及人工测量数据等。
地形是数字城市中最重要的地理对象，是城市实体的三维空间基础。利用正射影像加数字高程模型可以生成三维地形的图形表示。
数字高程模型（DEM）是地形表面形态的数字表示，DEM是地理信息系统中最重要的空间信息资料和进行地形分析的核心数据，也是绘制三维实体和进行地形分析的重要基础数据，生成方法有：
- 直接使用2D GIS中的DEM；
- 通过数字摄影测量系统，处理航摄影像（包括高分辨率遥感影像）生成；
- 由机载激光扫描系统直接扫描并经后续处理得到；
- 用合成孔径雷达（SAR）获取数字高程模型。
城市三维空间信息获取
1.DEM数据获取
获取DEM数据主要方法：
- 野外实地测量：这种方法适用于精度高、采集面积较小的场合。优点是可以获取高精度的DEM数据；缺点是劳动强度较大、效率较低，不适用于大范围面积DEM数据的获取；
- 地形图数字化：通过对地形图进行扫描，利用ArcGIS和CAD等软件对扫描得到的栅格图进行矢量化，然后添加地形特征线，最后生成DEM。这种方法所需的原始数据源（地图）容易获取，对作业所需要的仪器设备和人员的要求不太高，采集速度也较快；
- 全数字摄影测量：该方法以航摄立体像对或高分辨率遥感卫星立体像对作为数据源，根据视差模型，自动选配左右影像的同名点建立DEM。该方法已经成为从航空遥感影像中提取地面三维信息的重要手段。
2.建筑物高度数据获取
- 在2D GIS数据库基础上按层数粗略求算建筑物高度；
- 用人工或半自动的方式借助软件基于影像获取（以建筑物屋顶数据为主）；
- 以研究算法为主，从影像中直接提取建筑物的高度以及其他信息；
- 用机载激光扫描仪结合空中影像，经过算法处理提取建筑物高程、纹理以及其他数据。
3.三维对象几何要素数据获取
- 将2D GIS中的建筑物轮廓线与建筑物高度结合，用简单几何体表达建筑物外形特征；
- 利用航空影像进行交互获取；
- 使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征线进行自动提取；
- 在地面使用激光扫描仪与GPS，通过测距求算获取；
- 采用近景摄影测量方法，获取建筑物的几何形状数据，它不仅可以获取建筑物外部的几何形状信息，也可以测量其内部几何信息，适用于对单体建筑的测量。
- 使用高分辨率卫星影像进行建筑的自动提取。高分辨率卫星影像的出现，是的人们很容易快速获取一个实时的、不低于1m分辨率的城区影像图。
4.纹理数据获取
- 有计算机做简单模拟绘制；
- 地面摄影像片直接提取；
- 根据航摄像片有计算机生成；
- 由空中影像获取，这种方法主要用来获取地面影像。