经济的发展使得人民生活水平得到了显著的提升,但工业化、城市化带来的环境污染,尤其是大气环境污染逐渐凸显成为引人关注的重要问题,污染天气的增多、范围的扩大给人们带来的不仅是经济损失,还严重影响了人类的健康乃至生存。为了满足公众对大气环境污染预报预警的需要、响应政府建立监测预警体系的号召,建立一个完备的信息化系统成为必须。因此,本文基于对环保、气象领域数据可视化方案的分析,研究并开发了一个大气环境监测预警系统。本文通过将环境数据和影响环境的相关气象要素数据进行收集处理和可视化的方式实现对大气环境的监测与预警。主要工作如下:(1)对环保、气象数据的三种可视化方案进行了研究,包括专业气象制图软件、Web GIS和前端可视化工具库,对这些方案涉及到的技术进行了分析对比并提出了适合本系统的可视化技术 NCL、ArcGIS API for JavaScript 和 Highcharts。(2)由于环境、气象数据在进行数据可视化前的处理离不开插值,本文对空间插值算法进行了研究,主要对双线性插值、Cressman插值、反距离权重、克里金插值进行了对比分析,提出双线性插值适合将格点数据插值为站点数据、Cressman插值适合将站点数据插值为格点数据。(3)根据对大气环境监测预警的需求和可视化方案技术的选取对系统进行了设计,基于Spring、SpringMVC、MyBatis整合的SSM框架,设计并实现了一个包括环境气象要素监测、气象扩散条件分析、大气污染预警、预警信号制作发布等功能的大气环境监测预警系统,通过NCL绘制平面图、ArcGIS API for GIS实现地理信息与环境气象要素的结合、Highcharts绘制图表三种方式实现了可视化展示与交互。本文研发的大气环境监测预警系统,能够以多种方式实现可视化展示与交互,实现对大气污染的监测和预警。该系统在测试和生产环境下均能通过测试运行良好,各项指标均达到系统预期的要求,并交付使用。