伴随着国家经济水平的快速增长,现实生活中对清洁能源的需求逐渐增加,天然气作为一种绿色清洁能源,对很多工业领域和家庭生活来说至关重要。在二十一世纪,掌握了天然气资源,就有机会率先一步实现经济可持续发展,所以也可将二十一世纪称作天然气的时代。因此我国从政策上加强了对清洁能源的支持,通过这种方式提高天然气和替代能源的竞争力。天然气需求迅速增多,天然气供应变得尤为重要。对燃气管网系统来说,负荷预测结果的准确与否和燃气供应的规划息息相关,天然气负荷预测越来越受到研究者的重视,研究者使用不同的深度学习方法对天然气用气量进行分析及预测。本文针对城市天然气负荷点预测、城市天然气负荷区间预测和城市天然气数据可视化这三个方面展开研究,主要工作总结如下:首先,本文提出了基于稳定小波变换和长短期记忆网络的城市天然气负荷点预测方法。现有城市天然气中长期负荷点预测相关研究较少,而长短期记忆网络可用于城市天然气中长期负荷点预测;在真实城市天然气数据集的实验结果表明,长短期记忆网络可以用于较长时间序列的数据建模,基于稳定小波变换和长短期记忆网络的城市天然气负荷点预测方法,提升了其准确性。然后,本文提出了基于改进的CQR（Conformalized Quantile Regression）的城市天然气负荷区间预测方法。现有的城市天然气负荷预测方法大多集中在点预测,然而天然气输配管网系统中包含多种不确定性因素,所以为了最大程度避免决策工作可能面临的风险,决策时一定要对城市天然气用气需求的不确定性有较准确的掌控。相比之下,区间预测模型能够量化这种不确定性。在真实城市天然气数据集的实验结果表明,该方法可以得到一个高质量预测区间。最后,本文设计并实现了一个城市天然气数据可视化系统。在当今智慧城市的大规模发展中,城市内的其他产业信息化和智能化程度都已接近完善,尽快地实现信息化和智能化是城市燃气产业面临的首要问题。根据城市燃气公司打造智慧燃气的需求,且在前两方面研究的基础上,设计并实现了一个城市天然气数据可视化系统;本系统已被某城市燃气公司投入试用,充分挖掘历史运营数据,并以合适的形式呈现这些数据,使管理人员以直观和快速的方式获取有价值的信息。