随着电子仪器和计算机技术的发展,综合地球物理解释和联合反演逐渐引起地球物理界的广泛关注和重视。地球物理勘探中,重、磁、电、震和测井数据在空间物性和场的时空分布之间彼此联系,为综合地球物理解释与联合提供了物质基础。本文以电磁数据、地震数据、测井的岩石物理数据为基础信息,研究基于先验信息约束的电磁和地震结构耦合联合反演方法。主要研究内容和结果总结如下:（1）频率域电磁和地震响应的正演模拟电磁正演方面,利用交错网格有限差分方法离散频率域双旋度二次场方程,并应用迭代法广义乘积型双线性共轭梯度（GPBi CG）求解器和直接法Intel MKL PARDISO求解器求解线性方程组。地震正演方面,利用交错网格有限差分方法离散频率域速度-应力微分方程,结合褶积型完全匹配层（PML）吸收边界条件,并对求解后的速度场进行质量加权平均。海洋可控源电磁（MCSEM）、井间电磁（CHEM）和地震的模拟实验验证了电磁与地震正演模拟方法的有效性。（2）频率域单参数约束反演方法基于高斯牛顿最小化方法和线性化最小二乘方法,推导了频率域单参数约束反演的线性求解系统。应用修正的Gram-Schmidt求解器和直接法Intel MKL LAPACK软件包求解反演矩阵方程组系统。系统研究了灵敏度的计算方法:扰动法、灵敏度方程法和伴随方程法。对模型拟合误差的广义测度——Ekblom范数进行研究,并推导了两种目标函数最小化方法在广义范数下的公式。对单参数反演中的约束项进行了系统地研究,包含最小模型（MM）约束、最平缓（FM）模型约束、最光滑（SM）模型约束、最小支撑（MS）约束、最小梯度支撑（MGS）约束、最小支撑梯度（MSG）约束、模型上下限边界约束和有引导的模糊C均值聚类约束。最后,讨论正则化系数的选择方法。（3）频率域多参数联合反演方法首先简介一般的联合反演约束——克莱姆行列式约束,然后在频率域单参数约束反演方法的基础上,应用交叉梯度耦合函数,推导频率域二维MCSEM和地震数据的联合反演方法的理论公式。MCSEM、CHEM和地震的模拟实验验证了频率域单参数和多参数反演方法的有效性,讨论了各种约束的反演特征。（4）海洋可控源电磁实际数据和井间电磁实际数据的预处理和反演对MCSEM实际数据进行预处理,包括:时频转换、椭圆极化方位分析、合并导航数据、规则噪声去除、时变数据修正。对预处理后的MCSEM实际数据和CHEM数据进行单参数约束反演。实际数据反演结果验证了本文所建立的反演方法的有效性。