随着航天技术与遥感技术的快速发展,遥感技术朝着多传感器、多平台和多角度的方向发展,一个多层次、多角度、全方位和全天候的全球立体对地观测网正在形成——高、中、低轨道结合,大、中、小卫星协同,粗、细、精分辨率互补,这些立体对地观测网提供了大量的高/中/低空间分辨率的影像。在利用卫星影像直接进行目标定位分析时,由于系统误差如卫星位置偏差、传感器姿态角观测值及畸变等因素的影响,致使进行直接定位的精度十分有限,而地面控制点的获取存在获取成本高、效率低等性质。目前国内外卫星影像的定位研究主要采用同源影像,即未结合多源卫星影像各自的优势,如经过检校处理后的星载SAR影像具有较高的平面精度一致性。因此,结合具有较高平面精度一致性的SAR影像提升光学遥感卫星影像的定位精度,成为本文的主要研究内容。本文的主要研究内容即具体工作如下:(1)从目前最常用的线阵列推扫式传感器的成像原理和几何模型出发,对卫星遥感影像成像过程中的误差来源进行详细阐述,然后介绍卫星影像几何处理原理及几何处理模型,为后续章节的研究内容奠定理论基础。(2)基于SAR影像具有较高平面精度一致性的特性,为实现SAR影像控制点的自动提取,本文提出了空间几何约束和几何结构特征的异源遥感影像匹配方法,首先根据有理函数模型对光学影像进行局部几何纠正,实现光学影像与SAR影像之间的局部粗配准,然后利用影像的方向梯度信息构建几何结构特征描述符,同时为了加速匹配,把几何结构特征描述符从空间域变换到频率域进行同名点提取。最后根据影像间的空间几何关系进行误差剔除,实现SAR影像作为平面约束的控制点提取,为国产光学遥感卫星影像定位提供控制。本文使用了四组不同时相的国产遥感卫星影像进行实验,结果证明提取的控制点均优于2个像素。(3)在光学遥感卫星影像区域网平差定位过程中,针对无控制点参与平差造成的平差模型自由度较高,进而导致定位精度的不稳定以及误差过度累计,本文引入满足精度要求的控制点进行平面控制,建立了基于SAR影像控制的光学影像区域网平差定位模型,提升光学遥感卫星的定位精度。最后,使用位于四川省绵阳市的三景国产高分二号影像开展区域网平差定位实验,证明了所提方法的可行性与精度。