随着我国国民经济持续发展，以高等级公路、铁路等为主体的基本建设取得了快速的发展，公路工程日益向工程地质条件复杂的山区推进。虽然在公路建设的过程中，已经对边坡采取了必要的支护措施，由于工程地质问题非常复杂，受到诸多不确定因素的影响，难以保证公路边坡的绝对安全，其安全稳定问题给人民生命财产安全和工程建设带来巨大的威胁，因而对公路边坡进行安全评价与管理、以及应急决策方面的研究显得尤为必要。本论文充分利用GIS平台空间分析、海量存储以及可视化等特点，依托于皖南山区已经建成通车的两条高速公路（汤屯高速、黄塔桃高速），基于对公路边坡的雨量、多点位移、锚索应力等实时监测数据处理分析，研究了边坡变形—破坏预警模型，实现了对山区公路边坡的安全管理及其应急决策的技术支持。在公路边坡特征分析、边坡监测布设、监测数据与数据库对接、数据自动入库系统、变形—破坏预警模型建立和应急决策系统开发等方面取得了一定进展：（1）调查了对公路边坡稳定性有显著影响的地质条件和要素，包括边坡几何特征、地层岩性、岩体结构、地应力以及人类活动、降雨等，总结了研究区公路边坡的基本特征，并根据沿线地层岩性以及边坡主要变形破坏模式对边坡进行了工程地质分区。（2）基于ArcGIS开发了公路边坡综合地学信息数据库，实现了公路边坡大量地质信息的综合管理。在系统的运行过程中，可对边坡地质属性信息进行动态更新、完善，为边坡安全管理及应急决策提供了基础数据支持。（3）针对边坡监测中各种监测仪器数据格式不统一的问题，结合已有研究成果，开发了监测数据自动入库系统，实现了不同类型监测数据在应急决策平台中的统一管理。（4）根据系统实时获取的边坡变形位移监测数据，通过改进变维分形－人工神经网络（IVDF-ANN）耦合预测模型，预测边坡变形发展趋势，为边坡的安全管理及应急决策等提供理论依据。（5）收集并处理边坡的基本数据，建立了公路边坡专题空间数据库，并形成综合地学信息数据库，结合边坡实时监测数据，通过边坡变形—破坏预警模型的理论研究，基于ArcGIS（C#）二次开发技术，建立了一套山区公路边坡安全管理及应急决策系统，通过该系统，可以实时监测公路沿线边坡边坡稳定性现状，分析降雨后边坡变形及支护结构受力变化的情况，并对其稳定性发展趋势做出预测，最终实现山区公路边坡的安全管理和应急决策。