随着社会和经济的发展，各种矛盾相互交织并存，社会不稳定因素逐渐增多，非常规突发事件在我国时有发生，且呈上升趋势。非常规突发事件频发使公共安全和应急管理工作面临的严峻形势。应急决策作为突发事件出现征兆或已经发生后的一个动态决策过程，越来越受到广泛重视。应急决策面对的非常规突发事件具有明显的罕见性、动态性、复杂性、不确定性、以及严重的社会恐慌和危机性等“非常规”特征。导致应急态势具有很强的复杂性、动态性和不确定性。同时存在应急决策时间紧，任务重，应急态势与应急活动相互耦合，决策主体对应急态势演化过程认识不够明确，应急决策者感知态势的能力有限等问题。本文为解决以上问题，进行了以下几方面的研究：针对应急态势具有很强的复杂性，以及国内外对应急态势的专门研究较少等现状，根据应急决策问题，对应急态势进行了分类分析。同时研究了应急态势与应急活动之间的耦合关系。针对应急态势的动态性，根据上面对应急态势的分类，研究了每类应急态势的推演过程。针对应急态势的复杂性和应急决策者感知态势的能力有限之间的矛盾，研究了基于地理信息系统(Geographic Information System，GIS)的应急态势可视化显示。重点研究了应急态势显示建模以及基于GIS的可视化方法。最后，结合以上研究设计和实现了三峡区域综合防洪原型系统中态势管理子系统。对三峡区域综合防洪态势进行了分类分析，研究了每类防洪应急态势的演化过程，以及基于GIS防洪应急态势可视化。