海洋可控源电磁法(MCSEM)通过测量海底空间中人工源激发的电磁场来获得海底地层结构的电性差异,从而识别异常信息。但是传统MCSEM很容易受到环境的影响,在浅水区受空气波干扰严重,并且对于复杂地质目标,仅利用MCSEM的资料难以识别异常信息。同时,由于海洋电磁探测仪器的研制难度大,关键技术尚未成熟,所以探测结果还不够准确。为了有效增强异常信号,降低不利环境影响,本论文在综合国内外学者对海洋可控源电磁法研究的基础上开展海洋可控源电磁法聚焦理论研究。该理论旨在不改变采集方式和不增加勘探成本的基础上,通过对多个发射源激发的电磁场数据进行优化组合来凸显异常信号,提高对异常体的探测能力。本文首先介绍了合成孔径聚焦方法,其借助合成孔径雷达的思想,对多个发射源激发的电磁场数据进行相关叠加处理,将电磁场能量聚焦于异常体区域,增强异常响应。本文用实验法选取合成孔径最佳振幅和相位校正系数,建立几种理论模型并得到多个发射源激发的电磁场数据。通过对比合成前后的异常归一化曲线,结果证明合成孔径聚焦方法能有效提高异常响应,增强对异常体的探测能力。为进一步提高异常响应,本文详细介绍了聚焦优化算法的原理并将其用于数据的优化组合。该算法是在合成孔径的基础上,利用正则化共轭梯度法和occam方法求解目标函数最小化问题寻找最佳数据权重,更加科学的对多个发射源电磁场数据进行叠加处理。对于相同的理论模型,用聚焦优化算法分别得到异常归一化曲线,并与合成孔径聚焦方法得到的异常归一化曲线进行对比,结果证明聚焦优化算法相较于合成孔径聚焦方法能更加有效地提高异常响应,增强对异常体的探测能力。综合以上研究过程,可以得到一种对异常信息具有更强分辨能力的聚焦成像理论方法,其在对空气波的压制,对深部微弱异常信号的增强以及对不同异常体的分辨能力上较传统MCSEM都有明显加强。