将遥感影像精确地投影到规定的参照系统中、准确消除原始影像所存在的几何变形是遥感影像处理和应用的一项关键技术。随着空间技术的不断发展，遥感影像数据呈现出越来越多样的形式，遥感应用对时效性的要求也越来越高，因此有必要研究对多种来源的遥感数据快速进行几何校正。然而在很多情况下，用于几何校正的控制点的数量和分布往往不能达到要求，因此研究如何在缺少控制点的条件下实现多源遥感影像的快速几何校正是一个亟待解决的问题。　　 本文首先总结并分析了现有的各种几何校正模型的优缺点，以ALOS数据为例探讨了有理函数模型在缺少控制点条件下的几何校正的应用潜力。随后分析了遥感影像几何模型的病态性及粗差控制点对模型求解的影响，在LM算法的基础上，从抗差估计和粗差检测两个方面对几何校正模型的稳健求解进行了研究，提出了一种基于聚类的粗差自动检测方法。然后从两个方面对缺少控制点的多源遥感影像几何校正提出了解决方案：一是用控制直线代替控制点，提出了一种基于直线特征的通用几何校正方法；二是利用区域网平差的方法，提出了一种通用的多源遥感影像几何校正模型联合平差方法，并对区域网平差模型的解算方法进行了研究。最后在本文理论的基础上，自主研制了一套多源遥感影像几何校正软件的原型系统，实现了粗差的自动剔除、基于控制直线的的几何校正以及多源遥感影像区域网联合平差等功能。