高分辨率卫星遥感影像如今已经成为了地理要素信息及部分属性信息的采集和核准的基础。使用我国自主的高分辨率卫星在影像可以保护国家安全和获取敏感地区影像的自主性方面有很大优势。但是，我国的资源三号卫星的定位精度相比于国外卫星有很大的差距，特别是在控制点稀少的地区，卫星影像的定位精度无法满足生产的要求。本文在分析了国内外关于影像定位的研究现状的基础上，选择了基于有理函数模型的传感器模型，针对于我国自主研制的第一颗民用高分辨率测绘卫星——资源三号，探索其在像控困难等非常规条件下的高精度定位方法。本文首先分析了资源三号卫星单片影像在不同控制方案情况下的定位精度，本文采用区域网平差的方法可以在保证精度要求的前提下减少对控制点的需求。同时，通过引入更高定位精度的Worldview2影像，构建混合区域网，大综合利用不同卫星在获取自主性、定位精度、成本等方面的优势，提升我国自主高分卫星的空间定位精度。对于解决难以获取立体影像情况，本文详细研究了使用非立体影像在弱连接条件下进行影像空间定位的技术难点以及在生产中的可行性。