进入21世纪90年代，嵌入式技术已成为通信和消费类产品的共同发展方向。嵌入式地理信息系统(Embedded GIS)是集成GIS功能的嵌入式系统产品，是系统设计与开发层次上的应用，是一个软硬件混合的系统，它是移动用户导航、定位、地图查询和空间数据管理的一种理想解决方案。由于嵌入式系统的计算能力远远低于普通计算机，所以嵌入式GIS系统的设计无论在软件还是在硬件上面都和普通GIS系统不同。为了弥补嵌入式系统硬件计算能力上的不足，在软件设计时需要根据嵌入式GIS的特点，合理剪裁、优化计算，并且充分挖掘和利用现有硬件的资源。本文研究领域涉及嵌入式系统开发、嵌入式GIS系统软硬件框架、NAND芯片体系结构、差错检测／差错校验(EDC／ECC)算法、日志文件系统、文件索引、芯片擦写平衡、文件系统页面Cache与延迟写技术、文件系统实时压缩等技术。本文首先全面分析了嵌入式GIS的研究现状、技术背景、面临的问题；然后提出了一个低成本嵌入式GIS系统的硬件设计方案，该方案使用了两级Flash的存储模式来存储不同类型的文件；接下来阐述了了日志文件系统的基本原理，并且在此基础上设计了一个Linux平台下适用于NAND芯片的日志文件系统。由于闪存芯片的可靠性相对较差，文中结合差错校验机制(ECC)与差错纠正机制(EDC)的原理实现了适合嵌入式系统的ECC与EDC的算法，并为该文件系统实现了平衡擦写算法。为满足嵌入式GIS系统数据量大、实时性要求高的特点，本文在文件系统内部实现实时文件压缩；为GIS数据提供了文件系统级的数据索引，从而增加对GIS数据访问的效率。