井-地直流电法是传统地面电阻率法的一种变形,它使电源能够更深入地下并靠近目标体,该方法常用于发现井旁的盲矿,追索矿体走向,圈定矿体范围等。井‐地线源直流电法是对传统井‐地直流电法的一种改进,利用线源激发电场,能够提供比点源更强的能量,增强地面信号强度,减缓井旁电位变化梯度,加大了信噪比。　　本文研究了井‐地垂直线源直流电法的三维地电场基本理论,从点源在均匀半空间任意一点的电位出发,根据电位叠加原理,推导了垂直线源在均匀各向同性与均匀各向异性介质中任意一点的正常电位公式。由于线源的特殊性,线源所在的直线上及其附近的点在计算时都存在奇异性,为了解决了这一问题,利用总电位能够分解为正常电位与异常电位的特性,得到了没有电源项的异常电位法公式。根据加权余量法细致推导了垂直线源在均匀各向同性与均匀各向异性介质中异常电位的变分问题的能量泛函表达式。利用四面体网格剖分,将地下半空间剖分为电性均匀的单元,采用三维有限单元法来正演模拟计算地下半空间存在异常体的情况。并针对有限单元法形成的超大型对称稀疏矩阵的特征,采用改进的行压缩存储方法进行线性方程组的存储,并利用能降低迭代矩阵的条件数并改善方程组的病态性的预条件共轭梯度法进行方程组的求解,保证了计算结果的稳定可靠和计算过程的高效。　　通过正演模拟,计算了立方异常体、水平板状异常体和垂直板状异常体在不同线源激发的人工场中的电位分布,并分析了这些不同形状的异常体在地表引起的视电阻率异常;进而分析了不同异常体的组合及不同深度的异常体对地表视电阻率异常的影响,探讨了井‐地垂直线源电阻率法的测深能力。最后通过分析定源观测方式的特点及在各向异性介质中观测的不足提出了改进方法。