电阻率成像法是一种理论发展较为成熟的地球物理探测方法,同时也是应用领域最为广泛的近地表地球物理探测方法之一。然而随着勘探领域逐步向大范围调查、城市环境勘探和高分辨成像研究等方面发展和延伸,传统电阻率成像法无法满足高效采集需求和高分辨成像解释的问题逐渐突显出来:传统电法的野外采集多采用规则网格方式,面对大范围调查任务往往需耗费较多的时间和人力成本;传统电法需要与地面进行电流耦合,在多是水泥铺装地表背景的城市环境中无法有效传导电流;对于地下目标体的勘探,传统电法的信噪比低、多解性、最大探测深度浅等问题均给后续的高分辨解释同样带来了很大的困难。在目前国内外三维电阻率成像法野外采集技术与经验的基础上,作者提出了一种高效的采集布线方式——放射型采集。对于地下特定目标物(例如墓葬封土堆)的勘探任务,该非常规采集方式不仅提高了采集效率,同时还保证了足够的覆盖目标物数据量。作者以广西合浦汉墓群四方岭某大型墓体勘探工作为例,实证了该采集方式的可行性与高效性。城市环境勘探中,混凝土铺装道路的存在严重影响了电极与地面之间的电流耦合,制约了电阻率成像法勘探技术的发展与应用。为此,文章介绍了利用电容耦合原理的新型电阻率成像法,以达到通过水泥路面向地下传导电流的目的。理论上,新型电阻率成像法不需要将导电电极打入地表,采集效率更高,十分适合于城市环境等高阻地表背景的勘探任务。作者对比研究了传统直流电电阻率成像法和电容耦合电阻率成像法的实测探测结果,总结归纳得出新型电阻率探测法的优势和不足,并且还将其首次在杭州城区临安古城城墙考古勘探任务中加以应用。电阻率成像法虽然结果图像中反映的地电信息较为丰富,但是不同野外观测装置类型的数据经反演后往往得到截然不同的地电图像结果,反映出各种装置在探测深度、断面数据覆盖范围、信号强度及对电阻率在垂直与水平方向上变化的灵敏度等方面都是不同的。使用单一装置进行电阻率调查已不能满足高分辨解释的要求。作者提出采用将不同特点的装置类型得到的数据进行融合反演的方法,以利用一些装置的优势弥补单一装置的劣势局限,并通过理论和实验观测进行了对比研究。作者最后利用理论计算研究了电阻率成像法的最大探测深度的影响因素。面对地下深部小尺寸异常体的勘探任务,往往由于各类原因导致其探测能力不强,因此需要研究什么是影响最大的关键因素。以深圳地铁隧道建设孤石探测任务为例,利用正演模型模拟计算说明了传统电阻率成像法不适用于地铁施工深度范围内中小粒径的孤石勘探,建议可以选择跨孔电阻率成像法以提高成像分辨率。并且给出了应用跨孔电阻率成像法的实例研究。