影像定位在摄影测量处理过程中起着重要作用。但长期以来遥感影像的精确定位一直依赖于地面控制点,控制点的数量与分布直接影响遥感影像地面目标定位的精度,然而在沙漠、海洋、境外等地区,地面控制点的获取往往比较困难。为了解决上述矛盾,本文研究了无地面控制点条件下SPOT 5影像的直接定位模型、基于有理函数模型的定位模型及有少量地面控制点条件下SPOT 5 HRS影像的自动匹配连接外推定位技术,论文完成的主要工作和创新有:1.通过对SPOT 5 Dimap数据的可视化表达,分析了卫星星历数据和姿态数据的变化规律,并在此基础上选择了合适的内插模型来计算影像上任意扫描行时刻卫星的星历数据和姿态数据;2.研究并实现了无控制点条件下SPOT 5 HRG影像的单片定位及HRS影像的立体定位。通过实验研究,分析了各自定位结果的规律及影响因素;依据分析结果,提出了通过h的子区域双线性内插给定来提高HRG影像无控定位精度的方法,实验表明该方法在提高无控制点HRG影像单片定位高程精度方面具有明显作用;3.研究并实现了无控制点条件下SPOT 5 HRS影像的有理函数模型定位。通过对卫星星历参数和姿态的变换解算出了影像任意行的外方位元素,进而利用已知外方位元素的严格几何模型构建模拟控制格网代替控制点完成有理函数模型参数的解算,从而实现无控制点的HRS影像立体定位;4.对常见的轨道外推方法进行了分析,在研究并实现HRS影像自动匹配的基础上,提出了一种使用少量地面控制点和SPOT 5 HRS立体像对间自动匹配公共连接点的外推定位新方案,并进行了初步的实验验证。