接地长导线源半航空瞬变电磁法的研究目前还处于起步阶段，尽管已有许多半航空瞬变电磁系统在岩溶隧道勘察以及矿产勘探等领域成功应用的案例，但对于该方法的数据采集设计，即有效探测区域和观测区域设计方面相关研究较少，同时在数据处理解释方面大多沿用其他传统电磁法的数据处理解释方案，缺乏配套的针对半航空瞬变电磁的数据校正处理系统，上述不足极大的限制了该方法的发展和应用。因此，本文针对半航空瞬变电磁法的有效探测区域分析、勘探区域设计以及数据校正处理这三个问题展开了相关的研究工作。
　　第一，为认识和理解半航空瞬变电磁的有效探测区域，本文以航空电磁中footprint和敏感度分析策略为基础开展了半航空瞬变电磁法的footprint和敏感度的计算和研究。基于麦克斯韦方程组和有限导电介质假设推导得到了长导线源和垂直磁偶极子源下的均匀半空间模型时间域地下电磁响应表达式，利用格林张量积分函数计算得到了地下感应电流场对接收点的Hz贡献分布，此外，以长导线源和接收线圈等效磁性源下的地下感应电场为基础，通过时间离散求取近似卷积积分的策略获得敏感度分布，并分析对比了相同接收时间下的Hz贡献分布。结果表明敏感度和Hz贡献分布在整体特征上基本一致，随着接收时间的向后推移，贡献(敏感度)最大的区域逐渐向接收点附近及下方靠拢，偏移距的增大对Hz贡献分布形态影响不大，但源附近区域的贡献逐渐减小，且footprint体积逐渐扩大，接收点相对源方位变化会使footprint的分布形态产生扭曲;半航空瞬变电磁的主要有效探测区域(敏感区域)为源和接收点之间的区域，且相比于航空电磁法来说大很多，揭示了该方法体积效应较大的特点。同时，针对主要贡献区域的数值模拟结果揭示了0.5ms后的响应主要来源于接收点下方及附近区域，上述成果可指导半航空瞬变电磁的数据处理解释工作。
　　第二、目前半航空瞬变电磁法在应用时，对于勘探区域设计多基于其他电磁勘探方法的经验，本文基于瞬变电磁二次场在高阻中衰减快、低阻中衰减慢的原理，以均匀半空间模型和H模型多测道图对地下介质分布表征的差异为基础，提出衰减率函数数值化表示二次场衰减快慢并确定标准衰减率对观测区域进行划分，利用最优拟合椭圆曲线对区域边界进行拟合;通过大量数值模拟确定对边界分布影响较大的模型参数:发射源长度和异常体埋深，最终总结归纳得到半航空瞬变电磁区域边界方程，划分出适合观测与非适合观测区域，在一定程度上指导半航空瞬变电磁野外勘探区域设计。
　　第三、为研究并提出针对半航空瞬变电磁的数据校正处理系统，本文针对半航空瞬变电磁实测数据的特点，对勘探数据进行(1)天电噪声去除:选用α-trimmed滤波器作去噪处理，并提出Haar小波分解自动识别主要有效数据段以保护其在去噪过程中不受影响;(2)运动噪声去除:针对纯二次场勘探数据在时间上的非连续性，对比分析小波分解和多项式拟合的去噪效果，结果表明单周期多项式拟合去噪可在利用Haar小波策略剔除主要有效数据后取得优异的运动噪声去除效果;(3)数据姿态校正处理:基于接收线圈局部坐标系偏转原理，推导得到z分量数据姿态校正公式对勘探数据进行姿态校正处理;(4)数据质量评价及筛选:利用主要有效数据段和剩余数据段的平均能量比评价数据质量，并设置平均能量比阈值对数据进行筛选;最后，综合上述半航空瞬变电磁勘探数据去噪及校正处理方案并结合数据叠加以及时窗积分等数据处理流程，最终形成针对半航空瞬变电磁的数据校正处理系统。
　　最后，本文以广西壮族自治区龙湾2号隧道工程为依托，经数据采集设计和数据采集工作后，利用半航空瞬变电磁数据校正处理系统和视电阻率成像成功获取了工区地下视电阻率分布，经与地质资料联合对比验证后，证明了上述成果在半航空瞬变电磁野外勘探实验应用的可行性和有效性。
　　本文的研究综合了理论推导、数值计算、数据校正处理工作以及现场实验应用的验证工作，在一定程度上拓展丰富了半航空瞬变电磁法理论体系，并初步形成了针对实测数据的数据校正处理系统，为半航空瞬变电磁法后续的研究发展和推广应用提供了基础。