激光雷达作为一种主动遥感探测技术，已成为大气环境探测的重要手段和工具。目前，多数大气激光雷达探测站点为单区域探测，单区域激光雷达站点的大气环境探测研究对整个大范围区域的大气环境研究提供的帮助非常有限。连接各个单区域探测站点，组成区域的大气环境探测网络，并共享数据，已成为当前国内外区域大气环境探测研究的主要趋势，也是当前国内外学者关注的科学前沿与研究热点之一。但由于各国各地区的大气激光雷达技术发展不均衡，激光雷达的设备系统结构、数据采集方式、数据结构及其存储方式均有所不同，这些导致激光雷达探测数据无法在源头上避免差异性。这种数据的差异性使得区域大气激光雷达的探测数据在类型、格式、精度、描述语义等方面呈异构性，给大气激光雷达数据大范围交换与利用带来困难，极大地阻碍了大尺度区域性大气环境参数的空间分布与变化规律深入分析工作的有效开展。　　论文针对大气激光雷达异构数据的共享分析关键技术展开研究，依据单区域大气激光雷达数据探测的原理与方法，研究了大气激光雷达数据的时间与空间结构特性，给出了大气激光雷达数据可视化分析方法，重点研究了大气激光雷达缺失数据的插值法，以此为延伸，给出了多区域大气激光雷达回波数据的统一化转换方法，研究了大气激光雷达数据的同构化存储模型，提高了大规模大气激光雷达数据的存储效率，为研究多区域大气激光雷达数据的共享分析方法奠定理论与实践基础。　　针对单区域大气激光雷达垂直探测数据在数据填补与数据可视化图形不准确的问题，依据大气激光雷达垂直探测数据的结构特点，建立了大气激光雷达垂直探测数据的时间序列模型，基于大气参数的时空变化规律特性，提出了一种大气激光雷达垂直探测数据的填补插值法。研究了插值过程中参考数据的选取及其权重系数的确定方法，结合三次样条插值原理进行插值曲线修正处理。通过实验数据的误差分析，验证了该方法能有效提高缺失数据填补的准确性以及数据可视化图形的平滑性。　　大气激光雷达探测的垂直剖面扫描数据的可视化分析是研究大气激光雷达单区域大气参数的主要手段。传统的空间数据插值方法，在大气激光雷达垂直剖面扫描缺失数据的填补方面具有一定的局限性。研究了大气激光雷达垂直剖面扫描数据的二维结构特性，构建了数据空间分布模型，结合大气参数的空间分布特性，基于大气激光雷达垂直剖面扫描数据的空间位置结构与大气参数的空间分布结构特性，确定了填补缺失数据的参考数据，拟合了大气参数的空间平滑性变化趋势，给出了数据可视化映射机制，提高了数据插值的准确性。实验通过对大气激光雷达垂直剖面扫描数据的插值填补方法进行误差分析以及对数据进行可视化图形绘制，证明了该方法的有效性。　　针对多区域大气激光雷达站点数据格式不统一，缺少公度性的问题，依据变换矩阵原理，提出了一种大气激光雷达数据统一化转换模型，以大气激光雷达回波数据的时空结构，构建了大气激光雷达垂直探测与垂直剖面扫描数据的矩阵模型，给予矩阵模型转换的相关理论，研究了多区域数据量纲的差异性，给出了数据的无量纲统一化方法。实验分析了数据转换模型相关复杂度，证明了其可行性，为异构多区域大气激光雷达数据的共享分析提供有力理论技术基础。　　针对大规模大气激光雷达数据存储方式的复杂性与多样性及其导致的数据共享效率低下问题，提出了一种基于面向对象数据模型的存储模式。分析了多区域大气激光雷达数据描述信息的语义的异构性，基于本体理论，构建大气激光雷达数据本体，通过本体与面向对象模型结构的对比，设计了数据本体到面向对象数据模型的映射机制，利用关系数据库理论，构建了大气激光雷达面向对象数据的存储结构模型，将大气激光雷达异构数据存储于关系数据库中。分别在数据的时间和空间利用效率方面对该存储模型进行分析，表明该存储模型具有高效的存储效率，可为大气激光雷达数据的共享分析奠定数据基础。　　理论研究与实验结果表明：大气激光雷达单区域数据可视化分析方法与多区域数据的无量纲化处理和同构化存储方法能够为揭示区域性大气参数的潜在运动和扩散规律提供必要的数据共享理论基础。