近年来,航运事业迅速发展导致主要航道越来越拥挤,水上交通事故频繁,给航行安全造成了巨大威胁。人们迫切需要加强对船舶的监管,降低事故的发生率。随着多种信息技术的发展和综合应用,现代化、高效的船舶监控系统受到了港航机构的高度重视,广泛应用于水上交通管理事业。本文通过对几种常用船舶监控技术的比较分析,指出卫星定位监控系统在通信信号较弱地区实施监控以及远程实时监控方面具有独特优势。本文介绍了船舶卫星定位监控系统的体系结构。船舶数据通信量的增大,加重了数据传输和数据处理的负担,造成了数据阻塞现象。为了分散监控中心压力,提高监控性能,本文设计了监控系统间的分层级联结构,并重点研究了数据通信与GIS技术在船舶监控中心设计中的应用:采用TCP长连接的通信模式以及心跳检测方法,维护了各级船舶监控中心间的稳定连接;会话层与应用层协议的分离将上、下级系统间对话与业务数据传输分开处理,从而降低了报文内容的冗余,提高了协议解析的效率;通过设计符合应用逻辑的通信协议,保证了系统能够可靠地传输多种类型的监控数据;双端通信框架和客户端通信框架的设计和应用,缓解了系统内数据传输与数据处理压力,保障了系统间能够实时地传输大量数据;利用GIS技术,实现了数据存储、海图操作、区域设置等功能,并解决了海图上两点测距以及GPS数据的地图投影问题。在完成研究工作后,本文设计实现了模拟监控系统,并对该系统进行了测试和分析。测试记录表明,系统各项性能指标正常,总体运行状况良好。从而证明了本文理论研究的正确性和可行性,数据通信技术与GIS技术应用到船舶监控系统中,完善了船舶监控功能,增强了系统通信和数据处理能力。