大气气溶胶和云是地-气系统辐射收支的主要媒介。但是由于目前缺乏全球范围内空间和时间分布资料，大气气溶胶和云的具体作用机制还存在很多不确定性，这大大限制了人类对气候系统及全球气候变化趋势的认识。　　 星载气溶胶和云探测激光雷达作为一种大气气溶胶和云的主动遥感探测工具，具有高的时间、垂直距离分辨率和测量精度，是获得全球范围内大气气溶胶和云的三维空间分布信息的最有效工具之一。它能够实现全球范围内大气气溶胶光学特性和形态特征的快速、连续、实时、长期探测，并可以全面探测云的高度、厚度、分层以及光学微物理特性，对薄卷云等半透明云层的探测特别有效。　　 围绕2006年发射的云、大气气溶胶激光雷达红外探索卫星观测系统CALIPSO，本论文重点研究了星载米散射激光雷达的数据处理算法。在激光雷达探测过程中采用“特征”来表示探测到的所有非分子目标。论文首先给出了两种常用的特征边界检测方法并进行了详细的比较分析；详细介绍了适用于星载激光雷达回波信号的特征检测算法，并利用该算法处理了CALIPSO经过合肥地区时获得的数据，给出了一些处理结果；利用云和气溶胶的物理光学特性统计结果将检测到的特征进行了分类，并讨论了不同特征后向散射比的确定方法；利用Monte Carlo方法模拟了光子在云介质中的散射过程，分别讨论了水云和卷云两种情况下多次散射对激光雷达测量结果的影响，讨论了接收视场角，光学厚度以及云的高度对多次散射强度的影响；最后给出了几组不同类型的云和气溶胶的后向散射系数的反演结果。