针对新时代勘探对象多样化、勘探环境复杂化现状，研究团队以实现复杂地形地质条件下重磁、电磁法高精度正演模拟、快速反演方法及应用 为目标，通过对重磁位场理论、电磁场理论、三维地质建模方法及可视化技术、结构化和非结构化网格剖分、自适应有限单元法、积分方程法、谱方法、大型稀疏线性方程组高效求解、数值最优化反演方法、强干扰下电磁观测、处理解释技术等方面的研究，重点突破了起伏地形、复杂地质构造、海量数据条件下重磁电精细勘探所涉及的关键方法和技术，形成了一套完整的重磁电数据处理、三维正演、反演成像方法体系，并在国内众多 高校和科研院所、以及油气田勘探、固体矿产资源勘探等领域得到广泛的应用。主要创新点包括：
（1）电导率和极化率连续变化的激发极化法三维正演模拟与反演成像方法
由于地下岩矿石中矿物组成、温度和湿度等呈连续变化，其极化率、电导率亦是连续变化的。针对这一实际情况，在正演模拟中，创造性地发 展了电导率连续变化的三维有限元数值模拟方法；采用基于非结构化网格剖分技术实现复杂地形条件下电阻率三维正演模拟；借助视极化率与偏导数矩阵的线性关系，进行视极化率正演。在反演成像中，同样设计极化率、电导率呈连续变化，从异常电位出发计算偏导数矩阵，使计算精度和速度得到较大提高；将体积因子作为先验信息，加入到最小二乘反演目标函数中，一方面有效降低反演问题多解性，一方面使得反演结果更接近实际情况，增强深部网格电阻率分辨能力。
（2）强干扰条件下电磁观测、数据处理和解释技术
提出Wavelet高阶相关统计叠加技术；构建电磁数据迭代型组合域去噪技术；开发电磁数据交叉型组合域去噪技术；实现了一种小波变换与曲波变换组合域智能化去噪技术，解决了强干扰背景下地球物理数据高效去噪、保真问题，为实现强干扰背景下高精度电磁数据处理解释提供方法支撑。
（3）复杂地形和物性分布条件下重磁位场正演、数据处理空间域新方法
重磁位场问题可以表示成卷积积分形式。针对重磁位场卷积积分数值计算，研发了系统的一维、二维和三维卷积积分空间域高效算法，提出了加权系数计算的解析方法，基于冗余计算最优化的加权系数快速算法，以及大型稠密矩阵与向量相乘快速算法，解决了大规模重磁位场正演问题和 重磁数据处理问题中的计算精度和计算效率问题，实现了①任意密度分布、复杂形态地质体重力场及重力梯度张量快速、高精度正演；②任意磁化率分布、复杂形态地质体磁场及磁场梯度张量快速、高精度正演；③大距离重磁位场向上延拓；④高精度重力场分量转换。以重力三维正演为例，对于剖分单元个数为1000x1000x100，计算点数为1000x1000的正演问题，程序在个人台式计算机上运行时间约为10秒。理论模型算例精度优于0.001%。新方法为实现大规模重磁数据三维物性精细反演和人机交互解释建模、大规模重磁数据处理提供了方法支撑。
