本发明提供了基于飞机与双偏振天气雷达的层状云融化层识别方法，其首先利用双偏振天气雷达对层状云进行扫描，确定目标降水区域；然后利用飞机在目标区域进行垂直探测，获得环境温度、粒子直径和云粒子图像。根据融化层识别算法MLDA处理结果和环境温度，估算得到层状云融化层的上边界；通过分析融化层上边界附近的粒子图像演变特征，从而确定层状云融化层的上边界高度；通过分析融化层下边界附近的粒子图像演变特征和降水粒子质量加权平均直径的拐点，从而确定层状云融化层的下边界高度。利用飞机和双偏振天气雷达针对层状云融化层进行协同探测，能够提高层状云融化层边界的识别准确率。