本文对地面雨滴谱观测方法进行研究分析，通过增大取样面积、增加辅助观测手段，改进了传统的滤纸取样法，开发出图像自动识别软件应用到雨滴谱资料的处理中，并对其图像的位置和形状改变以及图像重叠等情况进行验证以及计算结果误差分析，得出该软件系统在地面雨滴谱观测及资料处理中准确度高、性能稳定、实用性强，为雨滴谱资料的处理分析提供了一个新的思路，可以应用到实际工作中。并对2004年—2006年在黑龙江省绥化市取得的地面雨滴谱资料以及自动雨量站获取的雨量资料进行了整理和分析，将降水云进行分型，分析了地面雨滴谱谱型、雨强、含水量以及雷达回波强度随时间的变化、雨滴各档尺度对总雨强的贡献等宏、微观特征，并利用地面雨滴谱、地面自动雨量站等资料分别研究不同降水云的Z-I关系，给出了三类不同降水云的Z-I关系式，并考虑了统计过程中误差产生的原因以及对几种计算方法进行评价，得出利用滴谱资料计算Z-I关系时，雨滴谱资料和雷达强度在时间对应上存在一定的差异，会影响到雷达资料的选取，Z-I关系拟合不好；利用自动站资料可以根据雷达资料的扫描时间和存储时间，对应仰角层可以任意选择一分钟的降水资料，而且资料的样本数也较多，所以拟合Z-I关系较好。