针对低能见度天气条件下的多次散射影响，提出一种根据多次散射激光雷达方程反演斜程能见度的改进方法。首先，根据后向散射峰值拟合散射相函数，采用半解析蒙特卡罗法计算多次散射修正系数m；其次，根据Collis法求解能见度级数值，并将相应m值代入多次散射激光雷达方程；然后，采用Fernald法反演消光系数，求解斜程能见度；使用激光雷达探测不同能见度等级的雾霾和大雨天气回波信号进行实验验证，对所提拟合方法和常用Henyey-Greenstein（HG）函数方法得到的斜程能见度结果进行比较。结果表明，在雾霾天气条件下斜程能见度的结果相差10.9%，大雨天气条件下，斜程能见度相差5.6%。所提改进方法提高了后向散射激光雷达反演斜程能见度的准确性。

为了研究气溶胶介质多次散射效应对区域内偏振光传输特性的影响，通过CE318太阳分光计实测数据反演得到了区域内气溶胶微物理光学特性参数(光学厚度、粒子复折射率、粒子谱分布)。利用蒙特卡罗矢量辐射传输模型系统分析了粒子复折射率、粒子群有效半径、入射光偏振状态对传输特性的影响。研究结果表明：较小复折射率实部粒子的传输特性对复折射率实部变化敏感性较强；复折射率虚部是影响辐射传输特性的一个重要因素，虚部越大，吸收性越强，传输特性越差；粒子群有效半径越大，光波透射率就越低，反射率则越高；入射光偏振状态对传输特性的影响较小，相比其他类型的偏振光，水平偏振光的反射率和透射率受入射角的影响较大。

为了研究多次散射效应下偏振光在含矿物质粒子海水中的传输特性，建立了一种基于蒙特卡罗法的矢量辐射传输模型.验证了模型准确性，并利用该模型研究了矿物质粒子复折射率、粒子群平均半径和入射光偏振状态对传输特性的影响.模拟仿真结果表明，不同类型矿物质粒子中，较小复折射率实部的粒子，传输特性对复折射率实部变化的敏感性较大；较大复折射率实部的粒子，传输特性对复折射率实部变化敏感性较小.粒子复折射率的虚部是影响光波传输特性的另一重要因素，粒子的吸收性越大，其传输效果越差.随着海水矿物质粒子群平均半径变大，光波透射率降低，反射率增大.圆偏振光与自然光在含矿物质粒子海水中的传输特性相对接近，在海水中，透射率最高的是垂直偏振光，最差的是圆偏振光；反射率最大的是自然光，最小的是水平偏振光.其中水平偏振光传输特性受入射光入射角影响较大.