云在地气辐射平衡过程中起着重要作用,基于卫星数据大范围、全球观测的特点可以更好地观测云的特性。云检测是云物理特性研究的前提,也是研究云相态分布、追踪气象条件变化的必要条件。云相态反演可以分析云的热力学结构,也有助于强降水、台风等灾害天气的识别和分析。云移动发展形成的强对流天气等气象灾害天气严重影响人们的生产生活。大气气溶胶多角度偏振成像仪（Directional Polarized Camerea,DPC）在轨获取多角度偏振辐射数据可为云光学物理特性反演和天气变化监测提供遥感数据支撑和保障。本文主要基于高分五号卫星DPC载荷在轨获取的多角度偏振辐射数据从云检测、云相态反演和强对流云团个例分析等三个方面展开研究。在云检测过程中,提出了利用多角度判识、海洋耀光区域判识、蓝光波段云检测、光谱反射率云检测、偏振信息云检测和晴空像元云检测等多种手段综合检测的方法,根据DPC数据特性统计得出统计阈值。此外,利用云和耀光区域的偏振特性差异进行云检测,提高了云检测精度,有利于后续海洋遥感研究。且本文云检测结果与 POLDER（Polarization and Directionality of the Earth’s Reflectances）反演结果相比一致性为90.4%,与时空相近的MODIS（Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer）云检测结果作比较,一致性达到 74.49%,验证了本文算法的可行性和精度,为业务化产品提供支撑。在云相态反演过程中,构建了利用云的偏振辐射特性和DPC数据的多角度偏振辐射光谱特性反演云相态的方法。利用水云和冰云粒子偏振辐射特性不同,以60°、100°和140°散射角为分界,综合利用偏振反射率比值法、偏振反射率标准差法进行云相态反演。在云检测的基础上,根据水云和冰云在散射角140°附近的偏振辐射特性,可以进行云相态反演,并通过与POLDER和MODIS云相态反演结果作比较。其中,基于DPC数据与MODIS数据在水云、冰云和混合相态下的反演结果一致性为62.88%,考虑到比较结果受云快速移动和空间变化的影响,说明本文云相态算法是可靠的,可以区分云相态,为强对流云团的分析奠定了基础。在云检测和云相态反演的基础上,通过分析强对流云团的光谱、偏振和纹理特性,提出了利用强对流云团偏振辐射特性区分其与其他云团的方法,研究发现强对流云团和非降水云团的偏振角特征差异很大。比较云团个例得出:强对流云团反射率高于非降水云团,且空间分布更均匀。云相态空间分布研究结果表明,在发展旺盛的强对流云团中大部分是冰晶粒子,只有边缘部分有液态水存在,其与非降水云团中相态分布差异较大。在相近的照明和观测几何条件下,强对流云团偏振角空间分布的离散性较大,偏振角标准差为21.9,非降水云团偏振角离散性较小,偏振角标准差为7.45,两者差值较大;台风云团与台风眼的偏振角也存在较大差值。并且强对流云团的偏振角图像可以很好地表征其轮廓特征。基于以上特性为识别和监测强对流云团提供了有效的新方法。