为了提供科学易用的决策方法和手段，促进决策水平的提高，以便辅助决策者管理决策，各个管理部门都对决策支持系统进行了不同程度的开发。但随着技术发展与应用的日益普及，现有的决策支持系统已经不能满足各行各业解决复杂空间决策问题的需要，空间决策支持系统作为GIS与DSS相结合发展的趋势，已在国内外引起越来越广泛的关注与重视。然而，对于这种系统目前尚有许多不同的理解和认识。同时，在水环境决策支持方面的实际应用尚未见系统报道。 针对这种现状，本文主要做了如下研究： 1、探讨了SDSS的形成和发展，提出了通过集成GIS和DSS构建SDSS的三种方法，并对这三种方法进行了比较，提出了基于GIS的SDSS框架结构； 2、探讨了科学计算可视化在人机交互界面开发上的重要作用，对科学计算可视化技术进行了深入的剖析，同时将可视化技术引入图形用户界面和人机交互界面设计中，提出了基于可视化的人机交互系统的总体结构； 3、探讨了空间数据和属性数据的组织模式，分别给出了二者逻辑设计和物理设计结构；提出了空间数据库管理系统的总体结构，并对空间数据和属性数据的连接进行了探讨； 4、根据当前模型繁多且管理无序的现状，对模型进行了分类并探讨了各自的表示方式，在此基础上分析了模型库的组织与存储，提出了基于关系数据库的模型库管理系统框架结构。 5、基于上述模式进行了三峡水环境空间决策支持系统的设计和开发，为SDSS应用于水环境保护提供一个新的解决方案。