半航空时间域电磁法（Semi-Airborne Time-domain Electromagnetic Method，简称SAEM），即在地面铺置几公里长的线源或大回线源，利用直升机或者无人机在空中接收信号来达到探测地下地质目标体的目的。半航空电磁法结合了地面瞬变电磁法和航空瞬变电磁法的优势，不仅实现了大发射磁矩，而且提高了勘探深度，同时又达到了快速探测的目的。半航空电磁一维正反演是半航空时间电磁系统的核心部分，本文着重研究半航空电磁一维正反演，主要完成了以下几个工作：（1）以麦克斯韦方程组为基础，对半航空电磁一维正演的表达式作了详细地推导。根据考夫曼推导水平层状介质表面上电偶极子电磁场的思路，引入了相关矢量位推导出了半航空电磁法水平电偶极源在水平层状介质时的电磁场各分量解的表达式。（2）半航空电磁正演响应曲线分析。通过分析地表的垂直磁场偏导数的剖面图，得出了在均匀半空间的情况下，飞机的飞机高度在50至150米是最为适宜的；分析了均匀半空间不同偏移距的响应曲线特征，场值随偏移距的增大先变大而后减小，存在一个极值，若想早期道值最佳，偏移距应为100-200m，若想晚期道时最佳，偏移距应为800-1000m；分析了均匀半空间下不同电阻率的响应曲线特征，然后又分析了G型和D型两层不同电性结构的响应曲线特征，H型和K型三层不同电性结构的响应曲线特征，为今后半航空电磁的解释奠定了坚实的理论基础。（3）半航空电磁一维反演研究。详细研究了自适应正则化反演算法（简称ARIA）的基本原理，并将自适应正则化反演方法应用到半航空电磁法当中。ARIA反演方法对初始模型的依赖相对很低。该方法的数据方差是规范化的，使得方差的大小只对数据的拟合发生影响，不对数据目标函数和模型约束目标函数的权重产生影响，从而减小了正则化因子取值的影响。且该方法有两种正则化因子自适应调节方法。本文主要研究最平缓模型约束下的半航空电磁的ARIA，对四种典型三层模型和六层模型的反演结果、相对拟合差、正则化因子等作了详细分析和讨论，试验结果表明ARIA是有效的且具有很好的稳定收敛性。（4）半航空电磁反演并行算法研究。首先本文对MPI程序的结构框架、MPI最基本的6个函数、MPI编程的两种基本模式以及MPI的通信等进行了研究。对半航空一维反演串行程序各个部分耗时进行分析，发现雅克比矩阵和正演计算耗时最大，为此本文采用主从模式编写了半航空电磁一维反演并行程序，并给出了该并行程序的计算流程图。又对比了串行和并行程序的反演结果及拟合差，结果表明并行算法及程序是正确可靠的。最后在双核双线程、双核四线程和四核八线程等不同计算机上测试了并行算法的效率，试验结果表明：并行效率与计算机的核心线程是有直接关系的，且加速比是不会超过处理器的线程数的。