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大地电磁三维数值模拟是地球物理勘探研究的热点问题，其为三维反演的前提和基础。由于三维正演模拟计算收敛性差，计算时间长等问题，目前尚处于研究阶段。COMSOL MULTIPHYSICS软件是一款大型有限元法三维数值模拟软件，本文基于该软件研究了其使用条件，并模拟了一维、二维及三维大地电磁场响应，研究了大地电磁法中的相关问题。本文采用COMSOL MULTIPHYSICS软件中的AC/DC模块和RF射频模块对大地电磁层状介质（均匀半空间、两层G、三层H和三层K）进行了二维、三维正演模拟，并与解析解对比分析。结果显示，视电阻率误差控制在1%以内，相位误差控制在2%以内，模拟精度较高，验证了用该软件进行大地电磁模拟的可行性。同时在二维空间模拟低阻模型、低阻-高阻横向混合模型、高阻-低阻垂向混合模型、岩体-矿体复杂模型等，结果显示，二维TE模式反映地质体水平分界面更具优势，TM模式反映地质体垂直分界面更具优势，且与文献[64]中的结论一致。在三维空间模拟COMMEMI3D1模型，并绘制了TE、TM模式中视电阻率和相位的平面等值线图和拟断面图，通过平面等值线图与文献[39]对比，验证了三维空间模拟大地电磁响应的可行性。本文利用COMSOL MULTIPHYSICS软件研究了三维地质体二维模拟精度问题。结果显示，在地质体走向为8km时，二维地质体模拟三维地质体中心剖面精度可达3%左右；对同一地质体不同位置剖面视电阻率和相位值与二维结果对比显示，地质体水平延伸越大，则三维数值模拟结果与二维越接近。本文在COMSOLMULTIPHYSICS软件中对二维、三维静态效应进行模拟对比，结果显示，二维TM、三维TM不均匀体静态效应变化规律类似，对于近地表低阻体，在浅部不均匀体上方，视电阻率向下偏移，不均匀体边界和外部，视电阻率向上偏移，且在边界上影响最大；由不均匀体中心到边界，再远离不均匀体，二维、三维静态效应曲线越来越接近。