基于Gallardo和Meju提出的交叉梯度理论，本文实现了大地电磁（MT）和地震数据的二维同步联合反演算法。首次利用中心差分格式对交叉梯度公式进行离散化，使交叉梯度对模型边界的约束更加准确，提高了反演结果的可靠性。大地电磁和地震的正演模拟都采用了有限差分法，而且地震使用了9点混合网格算子离散化频率域的粘弹性声波方程。大地电磁反演使用高斯牛顿反演法，并采用了正则化来约束反演结果，有效控制了反演的病态现象；地震反演采用了全波形反演，并用了梯度法实现反演求解，采用近似Hessian矩阵的对角元素对目标函数的梯度做预处理，使模型扰动量更稳定，反演收敛更快。地震的反演过程采用了多个频率数据同时反演的并行反演方式，并引入了多频数据加权因子，以权衡不同频率对应的观测数据，并压制高频信息占主导地位，从而防止反演解陷入局部极小。本文用上述算法对理论模型数据进行了反演计算，理论模型数据反演算例表明，使用交叉梯度耦合电阻率和速度数据而实现的联合反演能使速度模型与电阻率模型相互约束，可获得更可靠的反演结果，优于常规的单一方法的反演结果，从而验证了大地电磁和地震数据的二维同步联合反演算法的正确性和有效性。