时域地空电磁测量系统是在地面铺设长导线源作为发射,无人机在空中作为接收系统。时域地面电磁系统更具有优势,主要是探测快、适用于地形起伏大、难进入的探测区域;相比于航空电磁系统,其特点是得到更高的信噪比、也很少有安全问题。时域地空电磁法同时具备两者优点,为我国的采空区探测、煤矿储藏等方面提供了新的探测手段。在实际探测中,存在如下几个问题:首先,探测区域地形的复杂,因此铺设不平行测线的发射源进行探测十分必要。其次,时域地空电磁数据具有较大的动态范围,并且晚期数据幅值小,淹没在噪声中。而在飞行探测中电磁数据会受多种噪声的干扰,将降低数据质量。此外,时域地空的解释是利用地面LOTEM,需要反复迭代,误差较大,因此引入智能算法进行视电阻率计算,提高解释精度。针对上述问题,研究了基于复杂源的时域地空电磁数据的处理方法,主要研究内容如下:(1)本文以纳比吉安开展的的电偶极源的理论为基础,推导了基于双组合源的层状大地的计算公式,利用均匀和层状半空间模型对算法进行验证,并分析了不同模型下时域地空电磁数据的特点。(2)针对地空电磁的实测数据处理中,存在电磁有效信号损失、衰减曲线畸变等问题,分析了时域地空电磁信号和电磁噪声的特点,提出了基于自适应变分贝叶斯卡尔曼的地空电磁噪声抑制方法,结合时域电磁数据的衰减特征,将数据进行指数拟合,再将拟合结果输入自适应变分贝叶斯卡尔曼,从而实现电磁噪声的抑制。(3)推导了双源的视电阻率和视深度的计算公式,针对电阻率与响应的关系,提出了利用高斯积分法快速计算视电阻率。针对近源以及层状模型误差较大的问题,提出了采用模拟退火的视电阻率改进方法。(4)根据实际探测中,发射电流是斜阶跃关断的情况,提出先去除一次场在线圈的过渡过程,并将滤波方法和模拟退火法应用于山西和内蒙等地的实验数据中,取得较好的去噪效果,提高了解释精度。