大气气溶胶和大气边界层（PBL）是大气垂直结构的重要组成部分。激光雷达作为主动遥感设备具有高时间、空间分辨率,能够对气溶胶、边界层高度和云进行连续观测,是研究气溶胶和大气边界层时、空分布特征的有效工具。大气边界层高度（PBLH）作为大气边界层重要的参数,受到下垫面和气象要素的影响,且与人类活动关系最为密切。使用激光雷达对大气边界层进行探测,是以气溶胶作为示踪物对边界层高度进行反演。针对激光雷达连续反演边界层高度存在的问题,提出了矩阵优化的边界层高度反演方法。利用金华、合肥、兰州和北京四个观测点的激光雷达数据对边界层高度进行反演、统计和分析,探究了边界层高度在四个站点的时、空变化规律,同时利用金华、合肥的激光雷达数据反演气溶胶的光学参数,探究了气溶胶的垂直分布规律。兰州的边界层高度在春季、夏季和秋季均高于金华、合肥和北京的边界层高度。兰州边界层高度的抬升与日出时间有着较好的对应关系,但合肥的边界层高度则在日出数小时之后出现明显抬升。金华、合肥、兰州和北京月平均边界层高度最高值分别出现在9月、8月、6月和8月。合肥在达到最大边界层高度时距离日出的时间最长,其次是金华和北京,所需时间最短的是兰州。金华的日间边界层高度与地面温度有很好的相关性。利用金华观测点的激光雷达数据对气溶胶层及其光学参数进行了反演和分析,其中云底高度在6 km以下或出现降水的情况不参与统计。结果表明金华的气溶胶具有多层结构的垂直分布特征,其光学性质存在季节差异并随高度发生变化。在秋季,冬季和春季,3-6 km处的气溶胶层出现频率高于夏季,特别是春季。秋季,冬季和春季在4-6 km处的气溶胶退偏振比超过0.1,而夏季小于0.05。在秋季,0-2 km处出现具有较大颜色比的气溶胶。根据后向轨迹分析,发现金华秋季,冬季和春季在4-6 km处受沙尘传输的影响,而秋季0-2 km处受到海洋气溶胶的影响。通过2013年12月22日和31日两天的个例分析,发现2 km以下的气溶胶主要受局地源的影响,而2-6 km的气溶胶受传输的影响较大。对合肥观测点的激光雷达数据反演得到的气溶胶光学性质进行了统计和分析,发现合肥边界层内外的气溶胶光学性质呈现出差异,尤其是颜色比。根据本文对金华、合肥、兰州和北京四个观测点的边界层高度和气溶胶的垂直分布（金华、合肥）随时空的分布特征表明:边界层高度存在日变化和季节变化的差异,近似呈现出高纬度较高、低纬度较低;夏季较高、冬季较低;干旱地区较高、湿润地区较低;暖温带较高、亚热带较低的总体趋势。这可能与地表类型、气象要素等影响有关。金华具有多层气溶胶的垂直分布特征,在不同高度和季节出现的气溶胶受到沙尘源、海洋源、局地源的影响。本研究对了解边界层和气溶胶的时空变化规律具有重要意义。