有限单元法能灵活的模拟任意复杂模型而被广泛的应用于地球物理正演中。但该方法的计算速度很大程度上依赖于网格节点数,而快速的正演模拟是反演的基础,因此如何减少网格节点数,在较小的计算范围内得到高精度的正演结果,无疑是很有价值的研究课题。在稳定电流场数值模拟中,对边界的处理通常有两种方法,一是采用混合边界条件,它能够在合理的范围内得到较高精度的解,然而由于采用该边界条件生成的刚度矩阵与电源位置有关,因此每移动一次电源就需重新计算刚度矩阵及求解方程组,这对于多次移动电源的剖面测量十分耗时,而以此为基础的反演更是耗时巨大。另一种方法是采用齐次边界条件,由它计算得到的刚度矩阵与点源位置无关,但是它必须将计算范围加大,从而减小截断边界带来的计算误差,这就增加了多余的单元和节点,进而增大了计算机存储量和求解难度。为解决上述两种传统边界条件的不足,本文提出了无限元边界,它既保证其生成的刚度矩阵与电源位置无关,又能保证计算区域限制在较小的目标区附近,避免过多的单元及节点。其核心思想是通过坐标映射将单元沿某一方向延伸到无限远,然后通过无限远处的单元积分使得电位快速衰减为零,从而无需考虑截断边界条件。一系列理论和实际模拟结果表明,有限元无限元耦合方法相比于传统的混合边界条件或齐次边界条件能得到更优的计算精度,尤其是当测点距离边界较近时,且有限元无限元耦合法只需较小的网格剖分范围就可满足精度要求,再加上刚度矩阵与点源位置无关,最终能够在较小的计算区域内得到快速、高精度的正演模拟结果。在快速正演的基础上,本文采用有限元-无限元耦合法实现了2.5D直流电阻率最小二乘快速反演。数值结果表明采用有限元-无限元耦合法能够减小计算区域,提高计算速度,且与通常所采用齐次边界条件结果相比,能够在小范围内提高收敛速度,减少反演耗时。