降雨是影响洪水灾害发生、发展的最重要因素之一。由于气候变化和城市化进程的高速发展,频繁发生的极端暴雨天气事件造成了重大经济损失。因此,在降雨监测技术发展过程中,对降雨数据的分辨率和时空分布特性提出了更高的要求,以更好地模拟预测洪水过程,从而降低极端暴雨天气事件引发的洪水影响。天气雷达作为“天空地一体化监测”中的重要一环,其具有的降雨监测范围广、数据时空分辨率高的特点有望解决这一问题。但天气雷达估测降雨数据精度低的缺点严重制约了其进一步发展,需要结合地面雨量站数据以及优化雷达反射率Z和降雨强度R之间的关系提高雷达估测降雨精度。因此,如何优化Z-R关系校准雷达估测降雨数据成为近些年的研究热点之一。本文以大连市碧流河水库以上流域为例,选用2015-2019年的10场降雨过程为研究对象,通过地面实测降雨数据和大连站天气雷达基数据资料进行雷达数据的校准。从雷达反演降雨的Z-R关系出发,分析影响Z-R关系的因素,分别采用“整体优化”和“分段优化”的方法提高雷达估测降雨精度,并对反演数据的点雨量和面雨量结果进行分析评估。利用校准后的雷达降雨数据结合HEC-HMS水文模型进行流域洪水模拟的应用,对比分析雨量站和雷达两种降雨数据驱动水文模型的模拟结果差异。经过本文的研究分析,得到如下结果:（1）大连站雷达数据在碧流河水库以上流域存在波束阻挡问题,导致其反射率计算结果严重偏低。（2）经过对雷达波束阻挡等误差抑制后,采用“整体优化”的方法一定程度上提高了雷达估测降雨的精度,但距离雷达中心较远的站点估算结果较差,依然存在日最大降雨量低估严重等现象。（3）通过考虑反射率分段和站点按距离分组的优化思路,即“分段优化”方法,有效地解决了反射率高值区低估、低值区高估的现象,且雷达面雨量结果分析表明,校准后的雷达降雨数据可以较好地反映流域降雨的时空分布特点。（4）利用雨量站数据和雷达降雨数据分别驱动HEC-HMS水文模型进行洪水模拟,结果表明具有高时空分辨率的雷达数据能更好地模拟洪水过程,在分布式水文模型应用中有更好的适用性。