本发明涉及一种基于多级抽壳算法的城市级BIM数据轻量化方法及系统，涉及数据渲染技术领域。先确定八叉树空间边界，计算八叉树最大划分级别，利用八叉树算法对空间边界进行逐级划分，得到从最大划分级别到0之间的每一划分级别所对应的若干个空间单元，并将建筑构件与空间单元相关联。然后确定每一划分级别所对应的最外层空间单元，并将与最外层空间单元相关联的建筑构件记为最外层构件。最后对每一划分级别的每一最外层构件进行颜色渲染，生成划分级别对应的粗糙外壳，以构建完整高效的八叉树LOD结构，并依据LOD结构对BIM数据进行实时渲染，能够对城市BIM数据进行轻量化处理，实现城市级BIM数据的实时渲染。