随着我国经济的快速发展，城市群区域大气复合污染状况愈加严峻，颗粒污染物已成为我国大气复合污染中的首要污染物。目前，我国还没有全国各城市大气的气溶胶数据，缺乏支撑控制和治理城市群大气细粒子污染的有效监测数据基础，更需要具有空间分辨能力的大气颗粒物污染物时空演变监测数据提供决策依据。　　 利用激光雷达遥测的方法是获取大气颗粒物时空分布信息的重要技术手段。本论文主要是围绕近年来发展的激光雷达新技术——拉曼-米散射组合激光雷达的数据处理方法以及反演大气气溶胶光学特性的算法开展深入研究。　　 本论文首先介绍了正在研制中的拉曼-米散射激光雷达的系统，讨论了拉曼-米散射激光雷达的数据处理方法，引入了激光雷达信号滤波的新技术——经验模态分解的方法，对此展开了深入研究，并与小波滤波方法进行了对比研究，结果表明滤波效果明显、可靠。其次针对拉曼-米散射激光雷达反演气溶胶消光系数垂直廓线时需要进行几何重叠因子修正的问题，提出了一种利用拉曼-米散射垂直大气后向散射回波信号直接确定几何重叠因子的方法。最后结合拉曼-米散射激光雷达属于多波长激光雷达的特点，研究了一种反演气溶胶后向散射系数的新方法，并结合美国航空航天局(NAsA)的拉曼-米散射激光雷达观测数据与传统反演方法进行了对比研究，反演过程简便、结果翔实可靠；并以气溶胶后向散射系数的反演过程为依托，研究了新的气溶胶光学厚度反演方法，并利用观测数据进行了验证；在求解气溶胶消光系数时，采用的是对气溶胶光学厚度直接微分方法的新方法，部分上克服了采用直接采用数值微分求解拉曼激光雷达方程带来的误差；并在上述研究的基础上求取了气溶胶的消光后向散射比。