自然灾害和公共安全事故灾难的频繁发生、灾害损失的不断增长，引起了党中央、国务院以及各部门对防灾抗灾工作的重视。在多次灾害应急及灾后重建工作中，测绘部门在其中起到了基础地理信息保障的重要作用。由历年来国内发生的重大自然灾害（如汶川地震、舟曲泥石流等）的灾后救援和应急策略可知，第一手的灾情数据信息对于及时的救援和救灾策略制定，有着至关重要的作用。而测绘部门往往可第一时间提供灾前基础地理信息数据，但无法在第一时间获取灾区灾害后的航空影像、第一时间制作完成灾区影像图。存在问题主要表现在灾时空域紧张以及应急测绘航摄数据快速处理装备不足两个方面：一是测绘航摄用飞机无优先空域权，在生命高于一切的抢险救灾过程中，空中救援运输是首要任务，必须重点保障，从而导致测绘部门的航摄飞机难以第一时间获准起飞执行任务；二是由于现阶段使用的航摄遥感软件大多是后处理软件需要人工参与，飞行过程中无法实时解算处理，必须待飞机落地停稳后利用大量的地面控制点才能解算处理，显然在分秒必争的应急时刻，迫切需要实现机上航空数据实时处理，飞机落地即可获得灾区高分辨率航空影像图。为此，需建立一套搭载在通用飞机平台上的应急测绘航空数据实时获取与机上快速处理系统。基于此，为了满足应急测绘航空数据机上快速处理的应用要求，实现飞机落地时即可获得灾区高分辨率遥感影像图，本文研究了基于三维地形影像控制数据库（即影像数据库与地形数据库）的机上快速处理流程，利用已有的数据库，形成基于三维地形影像控制数据库的机上航空遥感数据正射纠正、灾区影像拼接及镶嵌后影像几何纠正等的快速处理工艺，减少了人工参与的过程，解决了航空遥感数据应急获取与处理的时间效率问题，建立一套应急测绘航空影像快速处理系统来满足抗灾救灾等应急保障的需求。本文主要研究成果如下：（1）重点分析了传统航空影像处理的流程方法，同时针对航空影像和“应急响应”的特点，提出了应用已有的三维地形影像控制数据库的快速处理流程，解决了传统作业方法时间长、步骤多和效率低以及不能实时在机上处理的缺点，并且通过该方法能快速生成灾区高分辨率整体影像图，来满足灾后应急宏观把控的需求。（2）通过对正射纠正的方法研究，在缺乏控制信息的情况下提出了应用POS数据和地形数据库中DEM数据来对航空影像进行快速正射纠正，省去了传统空三加密的过程，减少了整个处理的时间，实现并生成带地理坐标的正射影像，为后续的基于坐标的几何镶嵌提供影像资料。（3）为了实现影像的快速拼接，采用了基于坐标的拼接方式，同时在实验中，针对一些POS精度不高的情况，提出了基于坐标微调的拼接方法，利用匹配相邻影像之间的同名点对来计算坐标偏移量，解决部分区域POS精度不高的问题，进而快速准确的得到灾区宏观的镶嵌影像，满足应急救灾需求。（4）运用控制点影像库内多源控制点影像对几何镶嵌后的整体影像进行平差纠正，分析了控制点影像数据库及内部数据的特点以及影像的特征提取、特征匹配算法和流程，同时实现了多源遥感影像间的匹配。本文采用二次多项式的方法，利用匹配好的控制点数据对镶嵌后的影像进行整体的平差和纠正，解决影像由于POS数据和DEM数据精度问题造成的位置偏差，提高了镶嵌后整体影像的精度。