针对矿产资源和油气资源探测给地球物理工作者提出的大深度和高精度的探测需求，本文结合国家重大装备研制计划“多通道大功率电法勘探仪”，对多道瞬变电磁法(Multi-channel Transient Electromagnetic method，MTEM)数据处理的关键技术及其应用进行了研究。论文首先介绍了多道瞬变电磁法的基本原理。通过对电性源激发的瞬变电磁场进行数值模拟，研究了多道瞬变电磁法的探测能力。然后对多道瞬变电磁法的数据处理和解释技术进行了研究。最后将所研究的多道瞬变电磁法数据处理和解释技术应用于多道瞬变电磁探测试验数据。　　首先，对多道瞬变电磁法的观测方式、发射源信号和二次场信号的提取方法进行了介绍和分析。多道瞬变电磁法采用伪随机二进制序列(Pseudo-randomBinary sequence，PRBS)作为发射源信号，利用接地电极对在电偶极源的轴向方向上采集电压响应信号。传统瞬变电磁法在源关断期间记录纯二次场信号，而多道瞬变电磁法在源发射期间同时记录源信号和响应信号，并利用反卷积技术从中提取纯二次场大地脉冲响应。另外，本文提出了反向积分算法，可从大地脉冲响应中恢复出下降沿阶跃响应。　　通过对电偶极源激发的瞬变电磁场的正演模拟，研究了多道瞬变电磁法对低阻目标体和高阻目标体的探测能力。通过计算源关断后，在轴向方向上地下水平电流密度、垂直电流密度和总电流密度的扩散情况，研究了低阻目标层和高阻目标层对地下电磁场扩散的影响规律。总体而言，低阻目标层会降低地下电磁场的扩散速度而高阻目标层会增大地下电磁场的扩散速度。然后，通过计算地面电磁场各个分量随时间的扩散规律，得出在源轴向上适于观测的分量为轴向水平电场和赤道向水平磁场，而在源赤道向适于观测的分量为轴向水平电场和垂直磁场。通过分析适于在源轴向观测的轴向水平电场和赤道向水平磁场的误差空间分布，可知电场分量对于低阻目标层和高阻目标层具有较大的灵敏度，而磁场分量仅对低阻层敏感。　　在反卷积处理中，噪声对反卷积提取的大地脉冲响应有较大的干扰。针对多道瞬变电磁法数据中电磁噪声干扰问题，本文着重介绍了基于Hilbert-Huang变换的去噪技术，并利用模拟数据和实测数据对该去噪方法的有效性进行了验证。通过所定义的视电阻率、一维反演技术或者基于波场转换的成像技术可以从多道瞬变电磁法数据中估算地下介质的电阻率分布。在多道瞬变电磁法数据处理中，基于峰值时刻或峰值时刻对偏移距的偏导数所定义的视电阻率是快速获得地下介质电阻率估计的一种手段。本文在此基础上，推导了多道瞬变电磁法全期视电阻率的解析表达式。另外，本文介绍了对由多道瞬变电磁法数据提取的纯二次场响应进行拟合反演的OCCAM反演算法，并通过数值试验验证了算法的有效性。为了能够借鉴地震勘探中的成熟的成像技术，本文对多道瞬变电磁观测方式下的波场转换问题进行了研究，并对所提取的虚拟子波进行了速度成像分析，为多道瞬变电磁法拟地震成像奠定了基础。　　最后，通过对多道瞬变电磁法试验数据进行处理和解释，验证了多道瞬变电磁法在高阻目标体探测中的有效性。分别采用前述所定义的全期视电阻率和OCCAM反演对数据进行了解释，解释的结果能够与地质资料较好的吻合，验证了数据处理和解释方法的有效性。　　论文的研究表明，多道瞬变电磁法具备探测低阻目标体和高阻目标体的能力。采用论文所研究的数据处理技术和数据解释技术能够获得地下介质电阻率信息。为了进一步挖掘多道瞬变电磁法的特点，进行海上油气探测和研发高精度解释方法将是今后研究的重点。