本文开发了多种观测数据融合的变分分析算法，实现了地面观测资料与卫星反演降水产品优势互补和有效融合，研制出一套中国区域逐小时、10km×10km高时空分辨率、高质量的合成降水产品。并利用交叉验证方法验证了融合产品在不同站网密度、不同区域的精度和适用性评估，研究表明融合产品在检测夏季对流性强降水事件和对极端天气事件的研究具有重要意义。　　 论文首先讨论了变分分析算法，设计单个降水要素的泛函代价函数，为了获得最优的观测分析值，基于分析值与实测值在最小二乘意义上最小思想，转化为求泛函函数极值的问题，采用拟牛顿最小化算法，迭代更新变分分析降水场。其次，提出基于“历史资料统计量”，依据卫星格点上与地面格点上降水量大小比例线性比，扩大“历史资料”的空间搜索范围和时间尺度上资料的长度来有效订正卫星非独立的系统偏差。同时，提出加入调整因子来放大山地对观测误差的影响，假设相对误差是随地形复杂度线性增大，使用格点内标高的标准偏差来表达地形的复杂度，本文作者用降水量本身代表标高验证结果显示此方法从降雨特点分布更为合理，有效的订正了卫星反演降水产品微弱降水高估、强降水低估现象。再次，采用美国国家大气海洋局气候预测中心(NOAACDC)的卫星CMORPH8km/30min资料(Jorcy2004)和中国气象局国家气象信息中心(CMA，NMIC)逐小时自动站地面观测降水资料，基于所提出的订正方案和设计的变分算法研制出2009年7月数据集，并分析了2个单时刻（2009年7月8日01时UTC和2009年7月30日00时UTC）融合降水产品与地面格点观测资料和订正前后卫星产品的空间对比效果，定量分析融合产品与地面格点、卫星反演降水产品空间分布及时间序列上、不同雨量计下误差比较和融合前后概率密度分布函数(PDF)分布特征。利用交叉验证方法，独立验证产品的空间分布特征、不同降水量级下、不同区域的精度和适用性评价，独立验证了产品能较好的反应温暖地区的弱降水和极强降水事件。基于上述研究成果，结合交叉验证的独立验证数据，开展了部分区域应用研究，包括长江流域下游、青藏高原等地区，并利用融合产品检测2009年7月1-6日华南部分区域发生的一次强降水个例，并通过合成降水产品描述了2009年8月8日“莫拉克”台风的登陆过程。