近年来,随着我国的城镇化水平日益提升,对城市地下空间开发利用的需求日益增强。城市地下空间开发过程中,常常面临地下水流失、岩溶空洞、地下地质情况不明等难题,造成城市建设过程中次生灾害频发,严重影响社会经济,制约了城市的可持续健康发展。可控源电磁勘探因其成本低、破坏性小、无污染等特点,在城市环境内具有极大的勘探潜力。然而,在复杂电磁环境下,可控源电磁信号受到噪声的极大影响,尤其是在人文活动最为集中的城市环境下,噪声的强度、频带及分布范围都远超传统工作环境,亟需通过技术方法手段对噪声进行压制,以获取高信噪比的勘探数据。针对城市环境噪声,使用单一方法无法实现噪声压制或者去除,而使用多种方法进行处理无法避免不同方法结果评价与融合的问题,现有的评价方法及标准不具有统一性,结果之间无法直接比较。为此,本文建立了一种统一标准的数据质量评价方法,具体为通过基于希尔伯特变换的改进频谱包络算法估计噪声上界,以评价噪声影响程度,并通过模拟及实际数据进行验证,实际应用结果表明,本文提出的评价方法对数据质量及去噪结果的评价具有很好的一致性和稳定性。在统一量化评价标准的基础上,本文从空间分布、频谱特性和时频特征三个方面对城市环境背景噪声开展分析。以工频噪声及目标勘探频率对应背景噪声为研究重点,融合地表建筑及人文活动信息,分析了城市环境下背景噪声的空间分布特点。通过在时域、频域及时频谱分析,对城市环境下背景噪声的种类与特征进行了划分,构建了城市环境下背景噪声与人文活动在时间上的对应关系。针对城市环境下的可控源数据,本文采用多方法相结合的手段来进行精准去噪。本文提出了基于混合基的改进最小二乘反演去噪方法,提出了基于阶跃识别的低频偏移噪声去除方法,构建了基于时频分析的数据抽取方法,基于补零插值的相位延迟矫正方法,并融合Robust统计方法,形成了一套针对城市复杂环境下完整的人工源电磁法去噪方法。最终,结合上述研究内容,本文形成了一套完整的可控源电磁数据处理技术方法并编写了对应的可视化数据处理软件。通过仿真试验及实际工程应用,表明本文提出的方法可以对城市强干扰环境下的可控源勘探数据进行有效的去噪处理,使可控源电磁法可在城市环境下取得高质量的勘探数据,能够获得良好的勘探效果。