高分辨率遥感卫星在飞行中因振动、温度和压强变化等会导致星载传感器的内部几何参数发生变化，在进行立体测绘时会带来很大的定位误差，严重制约其遥感数据的定量化应用，遥感卫星的在轨几何定标是解决该问题的有效途径。目前有多种在轨几何定标方法，这些方法各有特点，均取得了一定的在轨几何检校成效，但也存在一些有待于进一步改进和优化的方面。　　根据遥感卫星在轨几何定标的基础理论，考虑到“资源三号”卫星自身的成像特点，本文构建了线阵推扫传感器的严格成像几何模型，并对严格成像几何模型进行了合理的简化处理，得到了适合于“资源三号”卫星在轨几何定标的共线方程。　　基于“资源三号”卫星下传的元数据文件，详细分析了卫星的轨道和姿态特性，最终获得了任意时刻卫星轨道和姿态的高精度参数方程。在此基础上，对“资源三号”卫星前视与后视影像的像点坐标进行了模拟，为“资源三号”卫星的在轨几何定标提供了准确可靠的数据源。　　本文提出了一种基于单像空间后方交会的分步几何定标方法，该方法继承了单像空间后方交会几何定标与基于姿态角和内方位元素交互迭代几何定标的优点。同时，在这两种方法的基础上进行了改进，在保证很高定标精度的前提下，简化了迭代算法的实现过程。对“资源三号”卫星进行了在轨几何定标试验，验证了基于单像空间后方交会的分步几何定标方法的有效性与可行性。该方法可以应用于其他高分辨率遥感卫星线阵推扫传感器的在轨几何定标中。本文首次将十字对顶角人工靶标用于国内遥感卫星的在轨几何定标，使得像点坐标的量测精度得到了显著的改善。后期多次在轨试验表明，利用基于黑白交变的差分法对十字对顶角靶标中心的提取精度优于0.05个像素。