海洋是一个复杂的系统，监测海洋庞杂而且相关性极强的环境要素是海洋监测的关键所在。海洋监测对利用海洋、保护海洋、灾害预测都有着极其重要而深远的影响。本文详细分析了国内外海洋监测的现状和国内海洋监测领域的不足之处，进行了海洋监测信息系统的集成架构设计。并通过分析海洋监测各个环节的结构和关键问题，进行了海洋监测信息系统的功能需求分析。为进一步进行网络化、智能化、分布化、模块化的高性能海洋监测信息系统的开发奠定了基础。 引入GIS技术进行海洋监测要素数据和海洋空间地理数据的融合发布，极大地提高了海洋数据的发布和利用效率，同时设计了MarineXML海洋数据交互样规解决了异构平台以及不同海洋监测信息系统之间的数据交互问题。根据莱州湾的实际情况进行了GIS矢量图层架构设计。在此基础之上，进行了基于MapObjects的GIS客户端开发，详细阐述了数据渲染、矢量查询和属性查询等GIS关键技术。随后，分别进行了基于ArcIMS和MOIMS的地理信息网络服务的设计和开发。通过对比本系统最终采用了基于MOIMS的地理信息网络服务，并通过使用ASP.NET框架页面，使URL指令的生成工作在浏览器端进行，减轻了地图服务器负担，提高了地图服务器性能。 海洋监测信息系统底层的监测子系统采用分布式台站进行监测设备管理，进一步研究了GIS技术在嵌入式设备中的应用。极大地提高了分布式台站的设备监控、数据管理能力。 通过对新兴的数据挖掘技术的研究以及多种聚类分析方法的对比，引入了数据挖掘平方误差聚类分析方法对有害藻华进行预测。在本海洋监测信息系统中有害藻华智能预测结合GIS技术，使GIS客户端具备了有害藻华预警、灾情地图绘制、灾害情况评估和智能决策支持的能力。 论文最后总结了所作的工作，指出了不足之处和进一步的研究方向。