地面核磁共振(SNMR)找水技术是目前唯一的直接找水技术,可用于地下浅层水资源探测、滑坡稳定性监测等领域。该技术基于核磁共振原理,主要特征是在可探测深度内有水就能产生信号,即在氢核的跃迁过程中产生对应的弛豫衰减信号。本文围绕磁共振测深(MRS)信号展开了 MRS正反演技术的研究,由于信号比较微弱,核函数矩阵是病态矩阵,而且提取脉冲矩对应的信号幅值时存在误差,这些因素都会影响含水率计算的准确性及精度。因此,本文采用联合反演算法计算含水层的含水率地质参数。依据正反演方法的技术路线展开相应的研究工作并取得如下主要成果:　　1、对震荡函数的无穷积分进行了深入研究。针对不同地形在激发信号作用下产生的电磁场分布,总结了均匀半空间和水平层状模型两种情况,归纳了两者共同存在的震荡函数无穷积分问题。采用改进的Gauss-Legendre积分方法,分别用三种方式验证了该数值积分方法的可行性。绘制了磁场垂直分量、径向分量在大回线源中心附近、线圈附近处随垂向、径向坐标的变化趋势,给出了水平激发场、垂直激发场在垂向、径向方向上的剖面图,通过分析得出磁场值的模和相位变化趋势与电磁理论相吻合。　　2、分析了MRS找水的正演思路及体积剖分思想,绘制了垂直激发场的强度、相位值随垂向、径向方向变化的剖面图,给出了三维核函数实部、虚部受地电条件下导电性变化的影响,得出了如下结论:地电层的导电性好时三维核函数实部、虚部处于同一数量级,而导电性弱时三维核函数的实部起主要作用。三维核函数实部、虚部随深度变化的横切剖面图也印证了此结论。最后,数值模拟了单一含水层、多个含水层的MRS信号响应,分析了主要地质参数对MRS信号的影响。　　3、针对传统的反演算法易受噪声干扰等问题,提出了改进的量子遗传算法和最小二乘正交分解(LSQR)的联合方法用于核磁共振地下水探测的反演计算中。用理论模型论述了该联合反演算法的可行性,用两组实测数据结合实际探测时的地质条件,联合反演了含水率地质参数。与已知地质情况对比,验证了此联合反演算法具有一定的工程应用价值。　　4、在LabVIEW虚拟仪器技术平台上,采用队列状态机的多线程架构设计了MRS技术整机系统控制软件,实现了系统软件的大部分模块。以相邻脉冲矩对应的信号相位差分析为例,联合TSVD和Hilbert方法分析相位差值,然后分别在不同信噪比、采样率条件下验证了该方法的有效性。最后,依据该方法设计了相位差计算模块,并将其用于实测数据的相位差计算,取得了较好的效果。　　最后,对本文提出的方法在实际应用中的成果表示肯定的同时,指出了研究内容的不足之处,并对后续应该深入研究的问题提出了展望。