0 引言

航空瞬变电磁法具有工作效率高、探测成本低、通行性好、一次性勘探覆盖面积广、对低阻层的分辨能力强等优点.在过去的几十年里，航空瞬变电磁法发展迅速，并在基本金属及贵金属勘探、盐碱度调查和地质填图等领域得到广泛应用，已逐渐发展成为瞬变电磁法中的一种重要方法(王守坦，1998；Witherly，2000；雷栋等，2006；殷长春等，2015).大部分航空电磁系统都是将发射线圈和接收探头安装在飞行器上或者吊舱里，但由于发射线圈和接收线圈的大小总是有限的，这会影响航空电磁系统的勘探深度和采集信号强度.虽然采用低频和更灵敏的测量装置可以提高航空电磁系统的有效勘探深度，但仍将航空电磁系统的勘探深度限制在几百米的范围内，特别是在干旱地区和山区，勘探深度会更受限.例如在澳大利亚干旱地区，地表覆盖层通常是高导性的，航空电磁系统的勘探深度常不足50 m(Elliott，1996).近些年新兴的地空瞬变电磁法，采用地面发射，空中接收的工作方式，发射源可以是回线源，也可以是电性源，可以是单个的，也可以是多个的，兼具航空瞬变电磁法工作效率高和地面瞬变电磁法勘探深度大的优势，因此也得到了更多的关注.

近二十年来，地空瞬变电磁法得到了较快的发展.本文主要针对地空瞬变电磁法的历史发展与现状，三维正反演理论研究及装置类型三个方面进行评述，最后就地空瞬变电磁法目前存在的问题及未来发展方向提出个人的见解.

1 历史发展与现状

20世纪70年代，在俄罗斯和西欧，出现了一种基于航空电磁法、采用接地电性源作为激励源的TURAIR系统，该系统被视为航空版的TURAM法，是一种频率域方法，它用两个放置在不同位置上的接收装置定义出振幅比和相位差进行勘探(Bosschart and Seigel, 1972；Becker，1979；Seigel，1979).随后，Nabighian基于水平电偶极源，把这种地面激发、空中接收的方法称之为半航空电磁法(Nabighian，1987).

由于航空电磁法在干旱和山区的探测深度有限，1991至1993年期间，针对澳大利亚的特殊环境，为了对澳大利亚干旱地区导电地表覆盖层下的地质情况进行勘探，解决大深度勘探问题，Elliott研制了fixed loop airborne transient electromagnetics系统，即FLAIRTEM系统(Elliott, 1996, 1998).该系统的航空平台是吊舱式直升机，也可采用轻型飞行器，导航系统是实时差分GPS.FLAIRTEM系统使用地表铺设的大回线源作为激励源，回线源的尺寸常为数公里(如6 km×12 km)，发射功率可达25 kW，使得源场的有效穿透深度可达数公里，发射磁距要远大于一般的吊舱式航空电磁系统，由于源场在很大范围内都可视为相对均匀的，在远离发射源的地方仍可进行有效的勘探；另外采用的脉冲基频范围为1~32 Hz，这种低发射频率使得FLAIRTEM系统采集的数据比其他航空电磁系统的带宽更大.在地形起伏严重的地区，回线源的布设和回收是用直升机完成的，时速约为80 km/h；在地形相对平坦的地区，可采用轻型飞行器或车辆，时速约为20 km/h.FLAIRTEM系统的接收系统是改良过的Zonge GDP32仪器，采用铁氧体磁芯探头接收瞬态磁场响应，目前可以测量三个通道，其中两个通道采集的是Hz和Hx分量，另一个通道记录雷达测高数据.1991-1992年期间，在澳大利亚西部一些已知的矿区采用5 km×2 km的回线源对该法进行了前期试验.1993年，在澳大利亚南部、昆士兰和巴布亚新几内亚的一些矿区搭载航空平台进行了飞行试验，结果表明：该法可以准确探测出矿体所在位置，并对矿体的倾斜度和埋深有所体现.在印度尼西亚，该法成功圈定出一个高导异常区，随后的研究表明该异常区是一个与黏土化蚀变有关的硫化物网状矿脉.1993年FLAIRTEM系统发现了弗里达河矿区一个巨大的铜硫化物矿藏，虽然1985年曾在该地做过Dighem调查，但并未找到该矿藏.Elliott利用数值模拟的方法对不同的航空电磁系统进行了比较：基频为75 Hz和25 Hz的固定翼和吊舱式时间域电磁系统、基频为500 Hz的频率域直升机电磁系统和基频为16 Hz、发射线圈分别为5 km×5 km和2 km×2 km的FLAIRTEM系统，当覆盖层电导率为15 S，对于一个尺寸为300 m×300 m、电导率为300 S的水平板状体，结果表明：当异常体埋深为100 m时，基频为25 Hz的固定翼时间域电磁系统和2 km×2 km的FLAIRTEM系统对异常体的识别能力相当，但是FLAIRTEM系统对异常体埋深的变化更灵敏.1997年，Fugro航空公司研发了TerraAir系统，该系统同样采用地表铺设的大回线源作为激励源，与FLAIRTEM系统不同的是，TerraAir系统进行全波形连续采样，采样不需要与发射源进行同步，而是在测量完成后对这些数据进行同步(Smith et al., 2001).2001年，Smith等在加拿大安大略省萨德伯里附近的一个小型高导块状硫化物矿区对GEOTEM航空电磁系统、TerraAir地空瞬变电磁系统和PROTEM地面电磁系统进行了比较，结果表明：这三种系统的绝对噪声水平很接近，对应GEOTEM、TerraAir和PROTEM系统的绝对噪声水平分别为1 Nt/s、1 Nt/s和0.4 Nt/s；而信号峰值却相差很大，导致数据信噪比分别为25:1、500:1和50000:1.由于信号强度受到发射磁距以及距离目标体的收发距等一系列因素的影响，在本次实验中，由于异常体埋深较浅，因此PROTEM系统的响应非常大，但随着异常体埋深的增大，由于TerraAir和PROTEM系统使用的是相同的发射源，二者系统响应的差异会越来越小.Smith等还采用数值模拟的方法对这三种瞬变电磁系统的探测深度进行了比较，对于电导率300 S、倾角30°、尺寸300 m×300 m的薄板，当航空电磁系统的发射磁距为700000 Am²、地空和地面电磁系统发射源为1 km×1 km的回线框，电流大小10 A时，航空、地空和地面电磁系统对该异常体的极限探测深度分别约为100~200 m、400 m+和500 m+.在航空电磁系统里，需要消除一次场对发射线圈和接收线圈之间的耦合进行补偿，但是对于地空电磁系统，不需要消除一次场，因此地空电磁系统对高导体有很好的识别能力.2013年，赵越对大回线源地空瞬变电磁法多分量响应特性进行分析研究，总结了多分量响应与接收高度、偏移距等参数的变化关系(赵越，2013).赵越等采用视电阻率平移算法，利用磁场垂直分量与水平分量的时间域响应实现了大回线源地空瞬变电磁法多分量全域视电阻率定义(赵越等，2015).

为了对深部金属矿藏和地热资源进行勘探，Mogi等设计了Grounded Electrical Source Airborne Transient EM系统，即GREATEM系统.该系统可视为航空版的Long Offset Transient Electromagnetic Method(LOTEM)，空中平台同为吊舱式轻型直升机；在地面上采用大功率接地导线源进行激励，可以任意生成大场源矩，进行大偏移距下的勘探(Mogi et al., 1998).GREATEM系统的吊舱内同时安装有磁通门磁力仪(如磁场传感器)和感应线圈(磁场的时间导数传感器)，但目前GREATEM系统主要是测量磁场响应，因为Spies已经证实，对于回线源，在相同偏移距下磁场响应比其时间导数响应的探测深度更大，此外近区的磁场响应更有利于深部勘探(Spies，1989).GREATEM系统有两个关键技术：一是在吊舱里安装了高精度的光纤陀螺仪对磁传感器的倾斜和旋转进行监测，结合这些监测数据和磁场的三分量响应对传感器的运动进行校正；二是在远离发射源的地方设置一个地面基站对三分量进行监测，这样可在不对时间域信号进行叠加的前提下移除天然磁场和人为噪声.1998年，Mogi等在日本西南部别府地区的一个地热田对GREATEM系统进行了首次飞行试验，试验采用的发射源长1.5 km，电流大小18 A，持续时间2 s，直升机飞行速度约50 km/h，飞行高度约300m，吊舱位于直升机下30 m处，在偏移距1 km处，对采集到的磁场垂直分量响应和数值模拟结果进行对比，二者吻合很好，但采集到的磁场垂直分量时间导数响应在很短的采样时间内(10 ms)就已湮没在自然和人为噪声中.Mogi等通过数值模拟对GREATEM系统的探测深度进行了研究，在这里探测深度对应着下层响应出现的时间，结果表明视深度与瞬变响应的扩散深度很接近，因此GREATEM的探测深度是由LOTEM法的扩散深度进行近似得到的.Mogi等发现与传统的发射和接收装置都安装在吊舱里的航空电磁系统相比，GREATEM系统受飞行高度的影响要小的多，在地形起伏严重的地区，GREATEM系统具有明显的优势.此外，当偏移距较大时，收发距对GREATEM系统的信号影响很小，随着收发距的减小，这种影响会逐渐增大，但总体来说该法受收发距的影响不大.2009年，Mogi等(2009)完善了GREATEM系统的数据处理流程，包括运动校正、坐标变换、移除当地噪声、数据叠加和反演，并用GREATEM系统和其他地球物理方法对日本东北部的磐梯山的构造和喷发机制进行对比，证实了1888年磐梯山火山喷发造成火山口北部垮塌的一个主要原因是热液蚀变，验证了GREATEM系统在火山结构调查中的实用性.Verma等对半空间模型下GREATEM系统的响应特征进行了分析，证实了由于GREATEM系统采用的脉冲周期长达800msec，而且是进行全时采样，数据信噪比更高，在晚期仍能记录到深部信息；即使半空间电阻率较高(＞5000)，5msec时间道仍可记录到噪声水平之上的有效信息；此外，收发距对瞬变响应的影响要大于飞行高度(Verma et al., 2010).2011-2013年期间，Allah等(2011, 2013)进一步完善了GREATEM系统的数据处理流程，包括运动校正、坐标变换、移除当地噪声、数据叠加、有效信号提取和反演，在日本东南部九十九里滨地区浅海域的应用结果表明在远离海岸800 m，浅海海水5~10 m的海岸下300~350 m处，GREATEM系统仍能描绘出地下的电阻率构造，显示出该法在浅海域具有良好的发展前景(Ito et al., 2011, 2014).2013年，Ito等使用GREATEM系统对日本西南部阿苏火山的深部地下电阻率构造进行调查，在实验中采用了长达3 km的电性源，采集了不同飞行高度上的GREATEM数据，并与地面瞬变电磁数据的解释结果进行对比，证实了GREATEM系统在山区进行火山结构调查的可行性，本次实验中GREATEM系统的探测深度已达800 m(Ito et al., 2014).2013年，张莹莹对电性源地空瞬变电磁法多分量响应特征进行研究，分析了多分量响应与偏移距、飞行高度等参数的关系，并研究了z分量响应的全域视电阻率定义问题(张莹莹，2013).李貅等结合地空瞬变电磁法全域视电阻率定义、瞬变电磁虚拟波场的克希霍夫偏移成像和逆合成孔径成像这三个科学问题，建立了完整的地空瞬变电磁探测解释理论体系，为整个探测系统的建立奠定了理论基础(李貅等，2015).

为了解决我国直升机航空飞行勘探困难的问题，快速实现较大面积深部异常体的探测，吉林大学团队研制了无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统.该系统与GREATEM系统的工作原理类似，不同之处在于该系统的航空平台是无人飞艇，不仅可以实现低空飞行探测，且易于控制飞行航线、成本低廉，比较适用于我国地形复杂山区的资源探测.飞艇上搭载的地空电磁接收系统，采用32位Cortex-M3内核处理器，以全差分模拟前端压制电磁干扰，可实现24位低噪声多通道海量电磁数据的同步采样及储存，具有轻便化、小型化、低功耗的特点，并基于Wi-Fi Mesh无线多跳网格实现了地面远程监控.在移除实测数据噪声的研究方面，嵇艳鞠等通过分析飞艇发动机的电磁噪声特点，采用独立分量分析法去除实测数据噪声(嵇艳鞠等，2013)；由于消除基线漂移对反演很重要，Yuan Wang等采用10层小波分解的sym 8小波进行基线漂移校正，并从信噪比、信号畸变和分解速度等方面对小波方法进行了验证和比较，结果表明该法对于去除无人飞艇长导线源时域地空电磁数据基线漂移很有效(Wang et al., 2013)；李肃义等根据地空电磁信号的特点，采用sym8小波基；基于小波多分辨率分析原理，利用小波高尺度近似分量估计基线漂移，以校正电磁数据中的基线；基于小波阈值收缩原理，采用5层小波分解、极小极大阈值配合硬收缩函数的消噪方法，来压制数据中的其余噪声(李肃义等，2013).阳贵红等分析了地空电磁信号的特点及主要噪声源，并给出了不同的消噪策略；同时还经过数值模拟得出结论：在接受高度为30 m以内时，地面接收的电磁响应与空中接收的电磁响应等效；并设计了求解全区视电阻率的算法，通过模型计算验证了算法的正确性和可行性(阳贵红，2012).2012年，在江苏省南通市如东县岔河镇和马塘镇龙凤村使用该系统进行地空电磁探测，采用的地面长导线源1.5 km，发射电流14 A，飞行高度30 m，本次试验结果清晰地反映出了当地咸淡水变化趋势和咸水入侵方向，并与当地的地质水文资料一致；同年，在内蒙古锡林浩特市巴彦宝利格盆地，分别采用地面瞬变电磁、大地电磁、地空电磁这三种方法进行了地下水资源探测，其中地空电磁探测方法采用的场源长2 km，发射电流13 A，野外实验表明：三种电磁探测方法对于地下电性变化的反映基本一致，基于飞艇的地空电磁勘探系统能够准确反映出地下的电性结构，有效分辨地质异常，证实了该法的有效性(嵇艳鞠等，2013).嵇艳鞠等通过正演分析发现飞行高度变化对地空电磁响应的影响不大，并指出当满足一定收发距时，地空电磁响应受飞行高度的影响可以忽略，晚期的地空电磁数据可以采用地面LOTEM数据处理方法进行解释.

由于无人飞艇的抗风能力较弱，飞行稳定性较差，在探测时容易偏离测线，且在起飞、降落时不易操控，解放军信息工程大学地理空间信息学院联合长安大学、吉林大学、成都理工大学和中国科学院地质与地球物理研究所等多家单位设计了一种无人机地空瞬变电磁系统，发射机采用JDD-100型电源发射车，接收机是地空瞬变电磁全波形连续收录系统，无人机是南航自主研制配有GPS导航系统的无人机，操作性能好，可实现自主导航飞行，2015年在苏皖两省交界的冶山铁矿区对该系统进行了试验，采用的发射源长300m，飞行高度约50m，采用全域视电阻率方法进行解释，结果表明电阻率异常区域与地下巷道的空间位置吻合较好，证明了无人机地空瞬变电磁系统探测的有效性和准确性(方涛等，2015).

上述各类地空瞬变电磁系统使用的激励源都比较大，如FLAIRTEM系统的源多为5 km×10 km的方形回线、GREATEM系统和无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统使用的电性源也多长达数公里，这种大辐射源多采用汽车或直升机进行布设和回收，工作量较大，但目前使用的源都是固定的单个辐射源，源的这种布置方式将地空瞬变电磁法的地表勘探面积局限于几十平方公里的范围内，削弱了地空瞬变电磁法的工作效率，不利于地空瞬变电磁法的发展和推广使用.为了进一步扩大地空瞬变电磁法的地表勘探面积，增加地空瞬变电磁法的对地探测深度，张莹莹，李貅等提出多辐射场源地空瞬变电磁法，基于多辐射场源地空瞬变电磁法理论，建立了相应的多分量全域视电阻率定义方法，通过数值模拟证实了多辐射场源地空瞬变电磁法多分量全域视电阻率算法的有效性，也验证了多辐射场源地空瞬变电磁法的优势(张莹莹等，2015).张莹莹、李貅等根据地空瞬变电磁法数据量大的特点，结合微分电导和相关叠加合成算法，实现了多辐射场源地空瞬变电磁法快速成像解释，并用三维模型验证了该法不仅计算速度快，更能有效压制噪声，对地下界面有较好的分辨能力，有助于提高多辐射场源地空瞬变电磁法的解释精度(张莹莹等，2016).

2 三维正反演理论

自1980年Kuo和Cho采用时域有限单元法实现了瞬变电磁三维正演以来，近些年随着计算机技术的发展，瞬变电磁三维数值模拟算法取得了较大的研究进展(Kuo and Cho, 1980).Wang和Hohmann首次给出了求解一阶麦克斯韦方程组的三维时域有限差分算法(Wang and Hohmann, 1993)；Um等开发了用于模拟接地长导线的瞬变电磁场的三维时域有限单元算法计算每一时刻的电场分量(Um et al., 2000)；殷长春、唐新功等采用张量格林函数的体积分方程法模拟了三维瞬变电磁响应(殷长春等，1994；唐新功等，2000)；关珊珊利用GPU并行的时域有限差分方法，模拟了阶跃波激发的直升机航空瞬变电磁响应(关珊珊，2012)；许洋铖等实现了三维航空瞬变电磁全波形正演(许洋铖等，2012)；孙怀凤等对Wang和Hohmann的经典时域算法进行改进，实现了回线源瞬变电磁激发源的加入，并在计算中将关断时间考虑在内，对回线源瞬变电磁全波形三维正演进行了研究(孙怀凤，2013)；卢绪山等将CPU+GPU异构并行计算技术应用到瞬变电磁三维时域有限差分模拟中，有效提高了正演计算速度，并对充水采空区的电性源地空瞬变电磁响应进行数值模拟，验证了电性源地空瞬变电磁法对地探测的可行性(卢绪山, 2014, 2015)；邱稚鹏等利用非正交网格时域有限差分方法实现了带地形的瞬变电磁三维正演计算(邱稚鹏等，2013)；李建慧等从电场异常场的麦克斯韦方程组出发，实现了瞬变电磁三维矢量有限元、三维有限差分和三维有限体积正演模拟(李建慧，2013)；姚伟华采用瞬变电磁矢量有限元三维正演模拟方法对倾斜低阻板状体的电性源瞬变电磁响应进行数值模拟，并分别计算了单辐射场源、平行源电流方向相同和平行源电流方向相反情况下的多辐射场源地空瞬变电磁响应，对比结果表明通过设置电性源的位置及电流方向，多辐射场源可有针对性地增大特定分量的瞬变电磁响应(姚伟华，2015)；李贺对直接时间域矢量有限元瞬变电磁三维正演模拟进行研究，该法可实现任意加源，并能更好的适应复杂地形情况下的瞬变电磁三维正演(李贺，2016).

随着计算机技术的发展，虽然目前地空瞬变电磁法三维正演取得了一些研究进展，但由于瞬变电磁方法三维正演理论的复杂性，距离实际应用还有一定的差距；此外，地空瞬变电磁法的反演问题现在仍是空白，并未见任何相关资料刊出.因此，弥补地空瞬变电磁法反演空白，提高计算速度、解决复杂地形问题将会是未来地空瞬变电磁法三维正反演研究的一个主要方向.

3 装置类型

根据激励源的不同，目前地空瞬变电磁法主要有三种装置：大回线源地空瞬变电磁装置；导线源地空瞬变电磁装置和多辐射场源地空瞬变电磁装置.

1) 大回线源地空瞬变电磁装置

这是最早出现的地空瞬变电磁法装置类型，最具代表性的是FLAIRTEM系统和TerraAir系统(Elliott, 1996, 1998；Smith et al., 2001).发射源为置于地表的大回线源，回线源尺寸常为数公里(如6 km×12 km)，接收装置为吊舱式直升机，该装置具有以下优点：

(1) 由于发射源发射磁距大，使得场源的有效穿透深度可达数公里；且源场在很大范围内都可视为相对均匀的，因此在远离发射源的地方仍可进行有效的勘探.

(2) 采集数据信噪比高，随着异常体埋深的增大，大回线源地空瞬变电磁法的信噪比会逐渐逼近地面瞬变电磁法.

(3) 勘探深度较大，与地面瞬变电磁法的勘探深度相当，约为航空电磁法的2~4倍.

2) 导线源地空瞬变电磁装置

这是近些年发展最快的地空瞬变电磁法装置类型，具有代表性的如GREATEM系统、无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统和无人机地空瞬变电磁系统.发射源为置于地表的单个导线源，导线源尺寸从数公里到数百米不等，接收装置类型多样，可以是轻型直升机(GREATEM系统)(Mogi et al., 1998)，无人飞艇(无人飞艇长导线源时域地空电磁勘探系统)(嵇艳鞠等，2015)或无人机(无人机地空瞬变电磁系统)(方涛等，2015)，飞行高度从数百米到数十米不等，该装置具有以下优点：

(1) 受飞行高度、地形起伏及收发距的影响小，如在接收高度30 m以内时，空中接收的电磁响应与地面等效.

(2) 可实现阵列式接收，同时采集测线方向、垂直测线方向和不同飞行高度上的数据.

(3) 对地探测深度可大可小，如现在已知的最大探测深度可达800 m.

总体来说，这两类地空瞬变电磁装置都存在一些缺点：

(1) 由于激励源的尺寸较大，在使用汽车或直升机进行布设和回收时，工作量较大，但目前使用的都是固定的单个辐射源，源的这种布置方式将地空瞬变电磁法的地表勘探面积限制在几十平方公里的范围内，削弱了地空瞬变电磁法的工作效率.

(2) 采用单个辐射源，源的辐射能量总是有限的，削弱了地空瞬变电磁法对深部异常的探测能力.

3) 多辐射场源地空瞬变电磁装置

针对上述两类装置地表勘探面积受限、勘探深度不够大的缺点，张莹莹、李貅等设计了一种多辐射场源地空瞬变电磁装置——采用地表布设的多个电性源作为激励源，在空中平台上进行阵列式接收(张莹莹等，2015)，该装置具有以下优点：

(1) 加强采集信号强度，增加对地探测深度，事实上，大回线源地空瞬变电磁装置可以视为一种电性源固定排列的多辐射场源地空瞬变电磁装置.

(2) 削弱随机噪声，减少电性源体积效应的影响.

(3) 增加地空瞬变电磁法的地表勘探面积.

(4) 受飞行高度、地形起伏及收发距的影响小.

(5) 可实现阵列式接收，同时采集测线方向、垂直测线方向和不同飞行高度上的数据.

4 结语 4.1

地空瞬变电磁法近三十年来取得了一定的研究进展，装置系统方面，根据勘探环境和勘探目标的不同，已有大回线源、导线源和多辐射场源地空瞬变电磁装置问世；仪器方面，接收系统的航空平台已逐渐实现多样化，可以是轻型直升机、无人飞艇或无人机，发射和接收系统的稳定性、通用性等也有了较大的提高；算法方面，现在已经有了可实用的一维和三维正演代码，但数据解释水平落后，大都仍采用基于地面瞬变电磁的解释方法，仅有长安大学李貅团队对全域视电阻率和成像方面的研究.

4.2

目前，地空瞬变电磁法仍处在推广阶段，为了能够有效的扩展地空瞬变电磁法的应用市场，未来地空瞬变电磁法的研究可关注于以下几个方面：

(1) 仪器装备

研发超大功率发射和大动态范围多分量采集技术，提高地空瞬变电磁法的探测深度和探测精度；提高飞行器的抗风能力和稳定性，完善飞行器动态监测和控制技术，提高地空瞬变电磁装置在地形条件复杂地区(高山、沙漠等)的适应能力；当航空平台搭载直升机作为飞行器时，由于直升机是一个大的良导体，还需研究飞行平台背景场去除技术；地空瞬变电磁法的发射波形种类多，如阶跃波、方波、三角波、半正弦波、梯形波等，不同发射波形的激励响应强度不同，且对于off-time响应，多数波形存在最优波形宽度，因此有必要研究对应不同发射波形的on-time数据和off-time数据对异常体的分辨能力；由于目前主要应用off-time数据，当采集on-time数据时，需要根据一次场和二次场的特点选择合适的一次场去除技术.

(2) 数据预处理及处理技术

在野外实际勘探时，受密集采样、大气流、雷电、飞行器自身振动及速度不稳定等各方面因素的影响，实测数据不仅数据量大而且会包含大量噪声，为了合理控制数据解释成本、提高数据解释质量，一方面需要降低数据量，另一方面需要针对不同的飞行器研究各类噪声(天电噪声、运动噪声、系统误差、姿态校正、位移校正等)移除技术，并研究有效的信噪分离及弱信号提取技术，实现校准技术先进、零漂小、噪声水平低的实时信号处理技术，在精简数据量的同时提高信噪比、改善数据质量，为地空瞬变电磁成像和反演解释做准备.

(3) 正演

研究地下介质磁性、介电常数、各向异性等对地空电磁响应的影响；研究精确拟合地形和复杂异常体边界的方法，实现三维复杂模型精细模拟；提高二、三维正演计算效率，为二、三维反演节省计算成本；研究地形效应的影响，考察地形尺寸参数、电性参数、飞行轨迹和飞行高度等因素对地空瞬变电磁响应的影响，以此为基础提出相适应的地形校正方法，提高野外实测数据的解释精度.

(4) 数据成像与反演解释

目前对地空瞬变电磁数据的解释研究多集中在成像方法上，这类算法的一个突出优点是速度快，适用于对海量数据进行现场快速处理，同时可为复杂的反演提供初始模型，但这类方法多用于提取地下主要电性信息，对次级异常的提取仍有待研究；现阶段对地空瞬变电磁数据反演的研究较少，迫切需要进一步完善，反演可分为一维反演和多维反演，一维反演速度快，适合在实际生产中推广使用，因此常见的下降搜索类方法和全球最小搜索类方法都将成为今后解释工作的研究重点；由于计算速度慢等原因，多维反演目前多处于理论研究阶段，可借鉴航空电磁多维反演方法如高斯牛顿法、拟牛顿法和非线性共轭梯度方法等开展地空瞬变电磁数据多维反演研究.

(5) 联合解释技术

发展地空瞬变电磁法与其他勘探资料的联合解释技术，提高地空瞬变电磁法对地探测的探测精度.

致谢 感谢审稿专家提出的修改意见和编辑部的大力支持！