上海市地处长三角入海口，是中国的经济金融中心。浦东新区位于上海市最东部，毗邻东海，除了受亚热带季风气候影响之外，受海洋性气候的影响也较为显著。海堤是沿海地区抵挡台风防御潮水的重要建筑物，浦东海堤全长约60余公里，保护着堤内大量的人口、工业园区以及交通枢纽等，一旦遭到破坏将会带来巨大的经济损失，后果不堪设想，因此有必要对浦东海堤进行全面的实时监测，保障海堤的安全运行。本论文在分析国内外在相关领域研究的基础上，将地理信息系统（GIS）技术引入海堤安全监测中，以上海市浦东新区海堤为例，利用C#编程语言和ArcGISEngine丰富的GIS相关组件库，在Visual Studio2008平台上实现了海堤可视化安全监测系统的开发，并结合数学建模相关理论，运用多测点统计回归模型和Elman人工神经网络模型对安全监测数据进行了多测点综合建模分析。工程实例证明，海堤可视化安全监测系统的运行取得了很好的效果，多测点综合建模的结果的精度良好，能够满足工程要求。该系统的开发充分实现了海堤安全监测中的二维及三维可视化功能、数据管理查询功能以及监测数据的综合建模分析功能，丰富了海堤安全监测的手段，提高了海堤安全监测的效率，对海堤安全监测技术的发展有积极的意义。