本文应用预警预测相关理论,对天津市水资源安全预警系统进行了研究,构建了预警模型,划分了警限,并据此确定了警度。首先,在借鉴国内外学者对水资源安全的认识基础上,辨析了水资源安全的概念,指出了水资源危机的特点和建立水资源安全预警系统的必要性。参考其它领域预警系统指标体系的构建原则,提出了天津市水资源安全预警系统指标体系指标选取的原则和方法。在分析天津市水资源系统所面临的问题以及用水系统水流程基础上,将水资源安全作为预警指标体系第一层指标;应用辩证方法、面向对象方法和指标选取原则,选取了其它各层指标,具体为人均水资源量、综合水价、污水处理率、人均综合用水量、人均生活污水排放量、工业废水排放量。经过用水系统分析,将前两个指标作为水资源系统控制变量;后四个作为水资源系统状态变量,是水资源安全程度的表达,应用熵值法计算了状态变量权重,将这些变量加权相加,求得了天津市历年水资源安全度。其次,在预警分析中,将尖点突变模型引入了水资源安全系统研究。将水资源安全度作为状态变量,人均水资源量和综合水价作为控制变量,建立了天津市水资源系统尖点突变模型,并对天津市近8年水资源安全形式进行了模拟分析。对目前GM(1,1)-权Markov链预测中存在的问题进行了分析,提出了改进措施,将其用于水资源系统主、次控制变量和水资源安全度的预测分析。再次,分别将尖点突变模型突变判别式和天津市水资源安全度作为了划分水资源安全控制变量警度、状态变量警度的依据。根据天津市历年判别式值确定了判别式警限,划分了水资源系统控制变量警度;依据状态变量各级警限,计算对应水资源安全度,将其作为状态变量警限,据此划分水资源系统状态变量警度;对不同警度下应采取的控制措施进行了初步分析,并指出了以后的研究方向。最后,列出了天津市水资源安全预警系统GIS开发框图,并利用ArcGIS Server+VB.NET进行了初步实现,提出了在GIS开发过程中应注意的问题。