黄土高填方工程由于超大土石方量、复杂地质条件和恶劣气候条件等特点,工程进度与工程质量间的矛盾十分突出。本文研究Power图理论,针对黄土丘陵区特殊地形,提出一种基于质心的容量限制Power图(CCCPD)的土方调配优化算法,快速得出土方调配近似可行解。同时设计并实现了基于地理信息系统(GIS)的黄土高填方工程监测信息化管理系统,为黄土高填方工程监测工作提供信息化支撑。本文的主要研究工作如下:1)综述了最优输运和土方调配问题的概念和相关研究现状,及监测信息可视化问题的分类和处理步骤。2)针对黄土高填方工程特殊地形的土方调配问题,结合CCCPD对土方调配问题进行建模。为解决现有CCCPD生成算法收敛较慢问题,给出一种对所有变量进行一体化优化的CCCPD生成算法,该算法提高了CCCPD生成性能,从而快速生成土方调配优化方案,节约工程成本。3)设计并实现基于GIS的黄土高填方工程监测信息化管理系统,结合监测数据可视化与黄土高填方数字高程模型,建立监测数据与地质体模型的空间关联,为黄土高填方工程提供直观、准确的信息服务,保障工程安全。