随着城市化进程日益加快，作为重要的城市基础设施之一的城市雨水管网正面临着大量的新建及改造工程，因此，科学高效地规划城市雨水管网显得尤为重要。确定城市雨水汇水区是城市雨水管网规划建设中首要的，也是最关键的步骤，其直接决定着城市雨水管网的布局。对雨水汇水区进行优化计算可以更加高效地进行城市雨水管网的规划和建设。 本文研究了国内外雨水管网系统优化设计发展过程中对雨水汇水区的研究现状，分析了城市雨水汇水区建立和达标评价的方法，研究了GIS支持下自动划分城市雨水汇水区的方法以及支持城市雨水汇水区达标评价的雨水管网连通性分析和径流面积计算模型。针对城市现有雨水管网不达标汇水区，根据城市地形、城市布局和雨水管道布局，本文建立了GIS支持下的包括雨水汇水区结点调整、雨水汇水区分解、雨水汇水区合并的城市雨水汇水区优化方法。汇水区结点调整方法主要应用于城市旧的排水系统改扩建优化；汇水区分解方法通过将不达标部分雨水管段所服务汇水区域从原汇水区分离，减少雨水管网的排水负担来提高汇水区内管网达标率；汇水区合并算法通过添加辅助管段的方法，将不达标汇水区与相邻的汇水条件相似的达标汇水区合并，对汇水区内径流进行分流来减少雨水管网排水负担，从而提高汇水区内管网达标率。 本文结合淮安市排水达标地理信息系统，验证了城市雨水汇水区优化方法和相应的算法成果，结论表明：利用该方法来优化现有的雨水汇水区不仅方法可行，而且还获得了较高的管网规划效率和质量。