GIS之所以能够得到迅猛的发展，主要缘于其具有超过一般管理信息系统强大的空间信息管理、分析能力。虽然现有的GIS专业开发工具具有较好的开发平台，可靠性好、简单易学，但其存在可扩展性差、对软硬件要求较高、没有系统版权等明显的缺点。随着GIS技术在越来越多领域的应用，开发GIS系统已经成为当前GIS发展中的一个热点问题。目前比较流行的一些GIS系统专业开发工具很多都是用Visual C++开发完成的。尤其是应用Visual C++开发以信息管理、决策服务及设计为主的实际GIS系统时，具有良好的应用前景。本文首先对GIS空间数据模型进行了研究，阐述了基于矢量模型的空间叠置分析方法的优势。然后对叠置分析技术进行研究，重点研究了拓扑关系判断和空间叠置分析方法，提出了一种基于解代数方程组的拓扑关系的计算方法，这种方法相对于点集拓扑法、图论等传统的拓扑关系计算法，具有简单、易在程序中实现等优点。接着在空间拓扑关系算法的基础上，实现叠置分析的相关算法，并对叠置分析中边界重合、多边形有洞问题进行了算法改进处理。基于上述理论，本文采用面向对象编程技术，应用Visual C++开发环境设计并实现了一个原型地理信息系统AutoGIS。开发了一个能使用鼠标或键盘进行交互式绘制点、线、面等图形的图形绘制编辑模块；实现了图形对象的拓扑分析和叠置分析等空间分析功能；在叠置分析的算法基础上实现了简单图形要素的合并与分割功能；设计并实现了动态报表的生成与设计功能；基本实现了一个GIS软件所必备的重要功能。