气象卫星对于现代社会是不可或缺的遥感工具，大多位于距地表3.6万公里的地球同步轨道。高质量气象产品的制作需要气象卫星图具有较高的几何精度。然而，同步气象卫星由于卫星测量姿态精度、相机姿态精度和成像过程中存在的光路机械运动存在的误差，以及气象卫星图低分辨率、低信噪比、低比例尺的特点，基于系统几何校正无法实现气象卫星图的精确校正。本文提出基于散布于地球表面的大型湖泊等水域（表面积大于100平方公里的水域）为特征点和控制点的气象卫星图精确几何校正处理框架，而且通过深入研究，提出了面向气象卫星图像的预处理、水域提取和精确几何校正的方法，形成了气象卫星图精确几何校正的方法体系。　　在气象卫星图预处理阶段，本文对条带噪声、误码（指行部分或者全部缺失）的产生原因、处理方法做了深入细致的阐述。针对条带噪声，本文改进了矩匹配的方法，优化了参数的选择，以达到算法的自适应性能。通过预处理后，图像的误码和短波红外波段图的条带噪声明显消除。　　在水域特征点提取阶段，本文基于改进的最稳定极值区域(MaximallyStableExtremalRegions，MSER)算法并结合地球同步轨道气象卫星图的特点提取水域特征。论文通过引入气象卫星系统几何校正的结果作为引导，从候选区域的切片图中提取特定的水域，并用椭圆拟合水域特征。本阶段实现了MSER算法参数的自适应调整，实验表明这种方法能更加稳定和精确地提取特定水域特征，为实时图与模板的特征匹配打下基础。　　在水域特征匹配阶段，本文提出了水域定位模板库的制作流程。在遥感图像精确几何校正中，为了使原图不发生形变，我们制作了由精校正的卫星图与历史气象卫星图做仿射变换形成的水域模板，并将模板用于与实时图提取的水域特征匹配。针对气象卫星图的特点，本文设计了一种新的MSER描述算子以及其匹配准则。　　真实数据上的实验结果表明，通过以矩匹配为关键算法的预处理，模板库的制作，以MSER为关键算法的水域提取和特征匹配，可以获得大量基于水域特征的控制点，进而实现气象卫星图的精确几何校正。