瞬变电磁法(Transient Electromagnetic Method,简称TEM),有时也称时间域电磁法(TDEM)。它是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场,通过观测及研究二次涡流场随时间的变化规律来探测介质的电性。该方法是关断一次场后观测纯二次场,具有分辨率高、勘探的深度大等优点,是目前在能源、矿产、水文、工程、环境等领域广泛应用的物探方法。本文首先回顾了瞬变电磁法的发展历程,简要的介绍了瞬变电磁法的特点、装置类型,并且从方法理论及仪器等方面介绍了国内外发展现状及发展趋势。正演计算方面。采用将麦克斯韦方程变换到频率域中进行推导,得到中心回线装置的瞬变响应公式。鉴于瞬变电磁探测通常采用阶跃波,以及瞬变响应实部、虚部的奇偶性,化简瞬变响应公式,得到正演计算公式,其中包括两个关键步骤:汉克尔变换、余弦变换。关于汉克尔变换,本文对比分析了Anderson线性数字滤波法汉克尔变换和Guptasarma和Singh线性数值滤波汉克尔变换的计算精度和计算速度,证明在中心回线瞬变电磁一维正演中Guptasarma和Singh线性数值滤波汉克尔变换计算精度高、计算速度快,值得采用;余弦变换,本文对比分析了折线逼近法余弦变换和数字滤波法余弦变换,对折线逼近法选取不同的频点数和不同的频宽的情况下,计算精度、速度做了细致的分析;相比之下,相同的计算精度,数值滤波余弦变换计算速度明显优于折线逼近法余弦变换,建议采用数值滤波余弦变换。利用上述正演数值算法,编写中心回线瞬变电磁一维正演程序,并进行了大量的模型模拟,具体包括D、G、A、H、K、Q型地电模型,此外还利用一维正演做拟二维正演模拟。分析了正演的曲线形态,做了大量的对比试验,对瞬变电磁的处理解释有指导意义。视电阻率方面。常规的中心回线瞬变电磁视电阻率定义一般为早期、晚期。就全区视电阻率的定义,本文给出了磁场强度法、感应电动势法以及平移算法三种全区视电阻率的定义方式。发现感应电动势法和平移算法曲线完全重合,并给出了曲线重合的原因。对比分析了几种全区视电阻率对低阻薄层、高阻薄层的反映情况、对低阻、高阻的灵敏程度。证明瞬变电磁响应对低阻层反映灵敏、高阻层反映一般。此外,还对感应电动势法全区视电阻率存在有假异常现象进行了分析,给出了假异常现象的特点,这将有助于更正确的利用全区视电阻率对瞬变电磁资料进行解释。反演方面。烟圈反演是针对瞬变电磁视电阻率一种时深转换方法,本文烟圈反演基于全区视电阻率,通过对比分析了几种全区视电阻率的烟圈反演,证明烟圈反演对异常的反映效果要优于其全区视电阻率。最优化反演,本文选用了阻尼最小二乘法反演对几种典型地电模型进行反演。经过对比分析,建议综合运用以上两种方法,以烟圈反演作为快速反演,做定性解释;再以烟圈反演的结果作为阻尼最小二乘反演的初始模型,做精细反演,试验证明两种方法相结合不仅可以提高反演的计算效率,计算结果也更接近模型。