星载激光雷达的广泛应用,大幅提升了测绘的效率和时效性,全波形回波数据的引入更是提升了激光雷达对地物识别的能力,高分七号卫星搭载的足印相机同时记录了足印光斑信息,光斑质心的精确提取对精确获取激光发射指向角从而提升国产卫星激光测高平面精度具有重要的实际意义,同时通过光学足印影像计算激光点地面坐标可以对激光测高仪在环境干扰过大导致定位异常时提供一定的辅助和参考作用。本文使用高分七号卫星激光数据进行研究,分别对数据进行了严密几何模型的建立、全波形回波数据处理与使用、足印光斑质心提取等处理,并以北京地区的部分激光数据为例,进行了使用光学足印图像对光斑定位和激光直接定位的比对实验。本文主要研究内容及工作如下:（1）总结和梳理了星载激光测距系统的发展过程和当前国内外研究现状,对当前常用的几种星载激光测距系统进行介绍,并详细介绍高分七号卫星数据的特点,并建立严密几何模型,同时介绍对该模型影响较大的光行差和大气延迟影像并进行了校正,从而实现激光定位的计算。。（2）结合足印图像和回波曲线说明分七号卫星全波形回波特点,和回波特征与地物特征的关系;采用了一套针对高分七号卫星全波形回波的处理方法,包括波形背景噪声的去除、平滑、回波分量的分解和合并,并最终选取地物类型为平坦的裸地和只有一个建筑物的激光足印点,并使用回波测距数据对建筑高度进行提取和验证;（3）针对高分七号卫星的激光足印的特点,提出一种新的方法提取监视光斑的质心和一种基于最小二乘原理的图像匹配的方法提取足印光斑质心。通过对一系列数据的实验和总结,证明了这两种方法分别提升了监视光斑和足印光斑质心的提取精度,并证明了高分七号足印光斑的稳定性和激光足印与光学足印影像的几何稳定性,证明可以通过光学足印影像进行激光光斑定位,从而对激光定位提供一定的辅助和参考作用,并将其应用于北京地区的激光数据点的定位精度验证。