星地闪电探测系统的发展与进步极大丰富了闪电研究与应用的手段。风云四号A星(Fengyun-4A,FY-4A)闪电成像仪(Lightning Mapping Imager,LMI)在轨运行期间,需要地基高精度的同步闪电观测资料来评估其探测性能。本文基于南京信息工程大学于2018年在南京和昆明地区搭建的低频磁场闪电探测系统,在建立闪电辐射源三维定位算法的基础上,结合地基同步组网闪电观测数据,初步评估了LMI对闪电的探测性能。同时,为卫星闪电基数据预处理提供了一套高效通用的虚假信号滤除算法。得到主要的研究成果如下:(1)在地基闪电三维定位方面,基于南京7站低频磁天线的闪电同步观测数据,建立了一套基于波形互相关方法的闪电辐射源三维定位算法。采用蒙特卡洛方法和同步的雷达、卫星云顶亮温资料初步检验了该系统的探测性能。在系统的测时误差水平下,探测网内的水平定位误差小于150 m;闪电辐射源二维平面位置与低云顶亮温区、强雷达回波区有很好的对应;从一次云闪和地闪的定位结果中发现,该系统对闪电三维发展通道及放电过程有较高的解析能力。通过比较波形互相关法和其他6种时间差方法间的差异,探测网内最大斜率法与互相关法对360例地闪回击的定位结果最接近(<300 m),时间差间的差异将增大定位结果的不确定性。(2)在卫星闪电数据预处理方面,考虑到LMI探测的发光事件中包含大量虚假信号,且目前针对不同的噪声来源采用不同的滤除方法,本论文首次基于贝叶斯概率推断的方法,建立了一种较通用的、能同时滤除不同来源虚假信号的方法。滤除结果表明,虚假信号约占所有信号的50%;滤除虚假信号后,真实闪电信号与低云顶亮温、全球闪电定位网给出的闪击点位置具有较好的对应关系;虚警率满足小于10%的技术指标。(3)基于滤除虚假信号后的LMI闪电资料和同步地基闪电定位结果,初步评估了2018年6月2日和8月3日两次雷暴过程中,LMI在昆明和南京地区的探测性能。LMI探测到“组”、“闪电”数量少于地基观测到的“闪击”、“闪电”的数量。昆明地区两者相差4倍,LMI对该次过程中地闪回击的探测效率小于30%;南京地区LMI一小时仅监测到3次“闪电”,探测效率小于10%。星地两套系统对“闪击/组”定位的距离偏差10~12 km,时间约差1 s。对于地闪,LMI主要探测回击之后的云内放电过程。通过云内闪电光辐射传输模拟发现:闪电强度本身决定了能被探测到的云顶光辐射区域的大小和闪电所在像元光辐射能量密度,闪电在云中的位置、雷暴云微物理环境特征、卫星观测天顶角等因素调制了上述特征,继而影响LMI对闪电的探测效率。雷暴云的高度和卫星姿态角的变化,引起沿纬向、西北方向和东北方向逐渐增大的定位偏差,甚至超过LMI像元空间分辨率的大小。