近年来,空气污染问题已成为政府、研究学者和人民群众等各方日益关注的热点问题,空气污染监测和防治成为各级环保部门工作的重中之重。为进一步提升空气污染治理决策的“可视化”和“信息化”,本文在分析国内外研究现状基础上,围绕江苏省空气污染监测数据分析和可视化系统建设等方面展开研究,以全省各地级市监测点的空气污染指标数据为基础,以利用数据融合技术及地理信息可视化技术,设计和开发基于ArcGIS的空气污染数据可视化系统。论文遴选设计了系统涉及的空气污染指标,分析了系统构建及开发和实现过程中所涉及到的空气污染数据预测方法、数据可视化等关键技术;在此基础上,提出系统需求并借助软件工程的思想对系统的总体框架进行了详细设计,确定了系统的主要功能模块;利用MySQL关系数据库对系统数据库进行了详细设计,并借助Navicat对数据库表进行数据库实现和操作。最后采用Java程序语言,基于ArcGIS SDK组件进行GIS二次开发,在Eclipse集成环境下编程实现了图表可视化和地图可视化功能的江苏省空气污染可视化系统,具体来说:首先,对江苏省空气污染数据可视化系统的总体功能需求进行了分析,提出了系统总体设计框架、具体可视化模块组成和功能结构图。其次,建立了基于MySQL数据库管理系统的系统数据库表,并按照系统功能需要划分为地理坐标信息表、空气污染数据表、用户信息表、城市交通数据表、经济社会数据表等,在此基础上构建数据库E-R图(实体-关系图),更为清晰的描述各数据库表之间的对应关系。第三,分别构建了基于BP神经网络的预测模型和基于LSTM循环神经网络的预测模型,从宏观和微观两个层面实现对全省城市层面以及不同监测点层面的空气污染数据预测。最后,利用ArcGIS Runtime SDK软件开发包和JFreeChart等地图可视化和图表可视化关键技术,基于Java环境开发实现了江苏省空气污染数据可视化软件原型,对系统数据在不同层级上实现了可视化展示。