近年来,随着化工行业的快速发展,化学品的生产和存储量也有了大幅度提高。有毒有害化学品在运输或存储过程由于各种原因引发的环境污染事故不断攀升,对人民的生命财产和生态环境安全造成了严重的危害,现已成为世界各国普遍关注的问题。因此,合理管理化工厂监测数据,在泄漏事故发生后利用数学模型预测大气污染物的扩散影响范围并进行预警,研究化工园区的应急救援物资和路径情况,建立化工厂预警系统,对现代工业安全生产具有极大的帮助作用。化工厂预警问题的研究已然成为现代化生产不可避免的问题。分析比较不同扩散模型的特点,选取高斯模型作为系统气体扩散预测的研究模型,对高斯模型的参数选取、模型应用局限性进行了分析。针对模型在复杂地形条件下计算误差较大的问题,将地形高程引入计算模型,对原高斯模型进行了改进,使之普适性增强。随后,对地理坐标系和高斯坐标系的转换方法进行了详细分析。以ArcGIS Engine为开发平台,以C#作为编程语言,SQL Server 2008作为数据库管理软件,对系统用户和功能需求进行了分析,设计并建立了地理信息数据库和基础信息数据库,分析设计系统各功能模块,最终实现了数字化工厂预警系统。系统包含常用基本功能、周边地物查询、监测数据管理、应急物资查询、救援路径分析等功能。将GIS功能与高斯模型进行集成,实现了气体泄漏事故的影响区域预测并将其可视化显示,为化工事故预警应急决策提供了依据。