近十年来,随着高分专项、国家民用空间基础设施等一系列重大工程的实施,我国卫星遥感技术的飞速发展,已先后发射了资源、高分以及天绘等多个系列的数十颗光学遥感卫星,为面向全球的精确测图提供了丰富的数据资源,有力支撑了我国经济建设、环境保护、灾害预警、国防军事等诸多领域的科学发展。随着面向全球范围高精度测图需求的不断增加,以系统误差检校和区域网平差为核心技术的光学卫星遥感影像几何精处理技术的重要性日益凸显。然而,地球陆表大部分地区不但缺乏高精度地理信息数据,而且是无法获取地面控制点的无人区和境外区域,造成传统依赖于大量地面控制点的几何精处理方法不再适用。在缺少地面控制点条件下,基于影像后方交会的系统误差检校因缺少足够的观测值而难以获得准确结果,而光学卫星遥感影像的区域网更是缺乏绝对参考基准,平差系统整体抗差能力弱,加之卫星遥感影像本身的长焦距、窄视场的弱交会成像特点,不但影像自身的系统几何误差无法通过附加自检校模型进行补偿,还无法在区域网平差中对其进行抑制,造成误差在网内的累积,进而引起网的变形。此外,因缺少绝对约束及网内大量的弱交会几何条件导致的平差模型的亏秩、复杂的区域网中可能存在的观测条件异常的影像,这些在有地面控制点约束条件下未出现的质量问题,却会在缺少地面控制点约束时对区域网平差造成严重的影响,导致平差的精度和可靠性下降。本文针对缺少地面控制点条件下光学卫星遥感影像几何精处理中存在的上述问题开展质量控制方法研究,主要的研究内容和创新点如下:1)分析了光学卫星遥感影像几何精处理过程中的误差源及特性,建立系统几何误差在区域网平差中的累积模型,分析其累积效应,为后续系统几何误差检校与区域网平差质量控制提供理论依据和模型基础从线阵推扫式光学卫星成像原理出发,建立其物理几何成像模型和有理函数模型,为后续的分析与处理奠定模型基础。在物理几何成像模型的基础上,分析成像模型中的各项误差及其特性,并进一步分析各类误差对单景影像几何定位精度以及区域网平差质量的影响,建立区域网平差系统中的系统误差累积模型,分析误差累积效应,并通过误差仿真实验对其影响进行分析和验证,为后续采用误差检校的方法来解决影像系统几何误差在区域网平差中的累积效应奠定研究方向并提供理论依据。2)提出了一种基于影像自约束的光学卫星遥感影像系统几何误差检校方法,在缺少地面控制点的条件下,实现卫星影像系统几何误差的高精度补偿,保证区域网平差输入影像的内部几何精度针对缺少地面控制点条件下,单景影像非线性系统几何误差在区域网平差处理中引起的难以补偿和抑制的误差累积问题,提出一种基于影像自约束的光学卫星遥感影像系统几何误差检校方法,建立顾及侧视成像的统一检校模型,提出整体迭代的基准影像检校解算方法、基于光束法平差的非基准影像整体检校解算方法,以及立体测绘像对的整体检校策略,在无需地面定标场参考数据的条件下,即可实现卫星影像系统误差的精确补偿,保证区域网输入影像的内部几何精度。3)提出了一种缺少地面控制点的光学卫星遥感影像区域网平差质量控制方法,保证区域网平差优化的精度和可靠性针对区域网平差质量控制,首先提出一种基于虚拟带权观测的区域网平差模型,并在此基础上设计了弱交会条件下观测值的定权策略,保证区域网平差优化的稳健性。其次,研究了一种基于方差估计的区域网内观测条件异常影像的自动检测方法,指导网内部连接条件的优化。最后,提出了一种基于高程误差验后补偿的区域网平差优化策略,在修正高程误差的同时克服高程误差累积效应,保证区域网平差精度。针对上述研究内容,本文利用资源三号三线阵影像以及高分七号后视影像,对系统几何误差检校方法进行了验证,并采用高分七号双线阵影像对区域网平差的质量控制方法进行了验证。实验结果表明,基于本文所提出检校方法,可以在缺少地面控制点条件下有效补偿卫星遥感影像的系统几何误差,改善卫星影像内部几何精度,进一步利用本文提出的区域网平差质量控制方法,可以保证缺少地面控制点的区域网平差的可靠性和精度,实现光学卫星遥感影像的高精度几何处理。