瞬变电磁测深法近年来在国内外得到了迅速发展，它作为一种非常有潜力的地球物理勘探方法而广受人们的欢迎。随着理论研究的深入，如何进一步提高野外实测资料的解释精度，尽量减小多解性发生的可能性，成为广大地球物理工作者不断努力的方向。目前应用最为广泛的反演方法是将非线性问题线性化，在迭代中略去高次项进行目标函数的优化，这种方法存在很多问题：反演过程极度依赖初始模型、丢失过多的有用信息、求解过程极易陷入局部极值，而且反演过程中要进行大量的矩阵运算，不仅费时费力，反演结果还不稳定。作为一种更为有效的地球物理反演手段，非线性反演一出现便成为了地球物理工作者们研究的热点问题，其原理是通过各种方法直接解非线性问题，实现从数据空间到模型空间的映射，将反演问题规划为求一个泛函极值问题的解，然后用各种优化方法解决相应的问题，对求解非线性地球物理反演问题能够迅速的获取模型参数，使野外实测资料得到更为精确的解释。本文以瞬变电磁测深的正演理论为基础，同时针对野外实测资料的特点，建立非线性反演问题的目标函数，针对现有非线性反演方法存在的易陷入局部优化和过学习等问题，首次引入了一种当前优化领域的十分新颖且性能优良的智能优化算法——人工蜂群算法，来求解反演问题。该算法对求解多极值非线性问题优势明显，它不需要了解待求解问题特殊信息，只需要对问题进行优劣的比较，通过单独人工蜂的局部寻优的行为，最终将全局最优值突显出来，有着很快的收敛速度。通过在Matlab平台下对算法参数的详细试算研究，最终确定了一套最佳反演参数，并以二、三、四层的地电模型为例进行了验证。在进行了一系列的模型优化之后，编制了基于Matlab平台的瞬变电磁测深非线性反演软件系统，并将其用于野外实测资料的反演解释，经过与实地钻孔资料及其他反演方法的对比分析，实现了反演系统的进一步优化，最后对其实际推广能力做出了评估。通过分析不同地电模型的试算和实际应用的效果可以发现，人工蜂群算法在反演精度、计算速度等方面，都比传统的线性反演或其它现有非线性反演方法有了很大的提高，并且算法的鲁棒性更强、稳定性更高。本课题的研究成果是当前地球物理反演领域的又一新的突破，目前虽仅仅止步于一维反演，但后续的研究工作可进一步向二维、三维扩展，有着良好的发展前景。