本文以大型灌区信息化应用系统为研究对象,通过系统地分析其国内外应用与研究现状,指出了该系统目前存在的问题,提出了构建大型灌区信息化应用系统的整体框架的构想。采用实证分析技术对国内大型灌区的组织结构和业务流程以及信息流进行调查和分析,建立了大型灌区信息化应用系统的整体、通用模型。通过系统的详细设计,对系统的各个功能进行了理论设计与实施设计。将该模型成功应用于陕西省某灌区信息化应用系统的实际建设。结果表明,该模型规范了灌区信息采集、传输与灌溉决策活动,为实现灌区信息共享,提高灌区管理效率,实现灌区水资源的优化调度提供了理论与技术支撑,具体内容如下: (1) 以大型灌区的组织结构为研究对象,通过组织结构分析,采用功能聚类法对各部分进行了聚类分析,建立了以由决策层、管理层、操作层组成的三层架构的组织结构模型; (2) 以大型灌区的业务流程为研究对象,通过业务流分析,建立了大型灌区业务逻辑模型; (3) 通过对灌区业务流程进行功能/数据关联分析,采用U/C矩阵分析技术对系统的功能/数据类进行了分析,建立了大型灌区信息化应用系统的总体功能结构; (4) 以现代软件工程理论为指导,对应用系统的技术架构和集成方案进行了分析,提出了大型灌区信息化应用系统的技术架构和集成方案; (5) 对系统进行了详细设计,给出了各应用子系统的功能结构、关键数据流程,同时,对灌区公用数据库也进行了详细设计; (6) 将建立的模型应用于陕西省某灌区,重点对该灌区的灌溉决策支持系统、测控调度系统进行了分析和设计,对测控调度系统进行了实现。