电子纸显示技术经过多年的发展已经相对成熟，它的发展为开发新型便携式显示设备提供了技术基础。其可视性好、功耗低和方便携带等特点促使电子纸被应用到越来越多的领域当中。基于以上特性，电子纸显示设备比较适合应用于嵌入式地理信息系统（Geographic Information System，GIS）领域。但是电子纸也存在诸如刷新速度慢、刷新出现残影等方面问题，这在很大程度上影响了电子纸技术的发展和普及。针对目前电子纸显示技术中存在的问题，本文从软件方向着手，设计与实现了专门适用于电子纸显示设备的图形用户接口（Graphical User Interface，GUI），并在该GUI基础上设计和实现了一套具有基本功能的GIS系统。在此过程中完成的主要工作如下：1)深入研究了电子纸的显示原理，并与普通的电子显示设备进行比较，对电子纸的刷新和显示特性给出了详细的分析和说明。2)分析并比较了常见的GUI库，结合电子纸的刷新和显示特性，设计了一套专用于电子纸的GUI库，并且在嵌入式Linux平台下对GUI库进行了实现。该GUI首先实现了最底层的触摸消息响应机制，并为使用该GUI的上层应用提供了消息响应接口；然后针对电子纸的刷新特性，提供了具有良好刷新效果的界面；并且还针对8位灰度显示级别封装了图形、图像及文字信息处理的常用方法；另外该GUI还向用户提供了便于编程的常见组件和调用接口。3)最后基于该GUI设计并实现了一个具有基本地理信息处理功能的嵌入式GIS系统，该GIS系统具有较好的刷新和显示效果，它具备常见的地理信息处理功能，如：放大、缩小、漫游、简单查询和标注。针对该GIS系统，本文还提出了一套地图缓存的优化算法，该算法进一步提高了地图的显示速度。本文所设计的GUI库和嵌入式GIS系统在实际科研项目中得到了运用，根据PC模拟的测试结果和电子纸实际应用的反馈情况表明，系统能够稳定、高效的运行，达到了预期的效果。