城市化已成为全球关注的热点问题，然而快速的城市化进程使环境空气质量也面临着继续恶化的趋势，很多污染问题逐步演变成区域问题，而且污染性质也从单一类型的污染向复合型污染转变。激光雷达作为一种高时空分辨的大气探测技术，可以探测气溶胶光学特性，获取污染物时空分布图，有助于分析大气污染的发展演变。但激光雷达本身给出的气溶胶光学参数信息较少，无法对气溶胶成分进行微观上的准确识别，需要经过一定的算法反演和模型建立才能相对较为完善的获取气溶胶颗粒物的特性；同时由于单一仪器测量本身的局限性，无法对污染物的源汇、转换等作进一步的深入分析，这就在一定程度上限制了激光雷达的运用和推广。为更好地发挥激光雷达的污染物探测功能，本文构建了基于激光雷达获取气溶胶颗粒物的综合光学特性算法以及相关大气环境参数模型，并研究了大气污染物的源汇转换。　　 研究了雷达方程反演气溶胶消光系数中的关键问题，通过小波自适应阈值去噪、脉冲堆积时间补偿、信号拼接、拉曼信号矫正等方法，完成消光系数、后向散射系数等气溶胶综合光学特性；　　 提出了光学厚度、Angstrom指数、颗粒物粒径分布的气溶胶光学特性二次反演算法，分析了气溶胶与边界层高度、云底云高与气溶胶质量浓度等大气环境重要参数的关系，比较了各相关算法中多种模型的优缺点，给出了提取上述综合参数的算法模型；并结合DOAS、FTIR等其它地基遥测数据，进行数据验证和对比，增强数据的可信度和科学性。　　 完成了激光雷达多参数的数据应用，将激光雷达反演的大气气溶胶一系列光学、物理特性作为输入数据，利用大气质量模型CMAQ中的气相化学、液相化学、气溶胶化学等机制，先后进行资料同化、数据融合、多重嵌套、耦合反馈等过程，重点模拟排放源和气象因素对气溶胶细粒子气粒转换的影响，从微观角度理解气溶胶颗粒的形成转化机制，并集中选取了机动车限行和非限行、静稳天气和非静稳天气的实测数据进行对比验证，综合分析了大气污染物的源汇和传输机理。