与常规多普勒天气雷达相比,双线偏振多普勒天气雷达可以提供更多的参量,在雷达定量估测降水等方面具有广阔的应用潜力,是短时强降水监测和临近预报的重要工具。然而双线偏振雷达定量降水估计精度受多种因素影响,为了更好地应用双偏振雷达估计降水并进一步提高降雨估测精度,需对雷达降水估计进行误差分析和建模。本文基于2015-2016年南京信息工程大学C波段双线偏振多普勒天气雷达（NUIST-CDP）观测资料、结合南京信息工程大学综合观测基地的OTT Parsivel雨滴谱仪观测资料、龙王山SA天气雷达数据以及南京地区地面雨量计数据,统计分析雷达估测降水的误差分布,分离雨量计代表性误差,并进行雷达估测降水随机误差和系统误差量化建模。主要研究如下:在双偏振雷达观测数据质量控制方面,本文通过Φ和预处理、衰减订正、数据筛选、杂波识别与去除等,有效提高了雷达数据质量。在研究定量降水估测时利用雨滴谱仪数据拟合测雨方程,通过对、,、、,四个测雨公式反演结果与雨量计对比,分析每个测雨公式在不同降水强度时的估测性能,结果表明,和,在弱降水时性能较好,当降雨阈值大于2.5 mm/h时,的优势得以突显。在研究雷达误差规律时,首先,利用雨量计数据估计空间相关函数,计算并分离由于雷达和雨量计空间不匹配造成的雨量计代表性误差,并分析测量误差和参数误差在雷达降水估计误差中的比重。由于空间不匹配造成的雨量计代表性误差不容忽视,在雷达分辨单元较大时进行定量降水估计需剔除点面误差。基于雷达降水估计误差属性及分布规律,建立随机误差和系统误差量化模型。发现雷达近地面降水的系统误差和降雨强度成正比,呈线性函数形式,而双指数模型能更好地表示降水估计随机误差分布。最后,基于四个测雨公式性能和误差分析,提出一种优化组合的双偏振雷达降水估计算法。基于不同雷达测雨公式性能提出的优化组合降水算法在准确度和稳定性等方面均优于单个测雨公式。