随着陆地资源勘探重点转向自然条件恶劣的地域,目前被广泛使用的有线地震资源勘探系统,由于人工耗费量大、勘探效率相对低下,越来越难以满足应用需求。高效率、自动化已成为现代陆地资源勘探装备的发展趋势。本文顺应国际技术发展趋势,围绕拖曳式地震资源勘探系统的研发,对包括组合检波器自动插置、采集道低成本高精度定位、多采集道数据采集的高精度同步、高效可靠的无线数据通信以及地震数据压缩等在内的多项关键技术进行了研究,提出了一些新思路、新方法,通过实验验证了所提出思路与方法的可行性,主要内容如下:（1）研制了集数据采集、采集站差分定位、无线数据传输及组合检波器遥控插置等功能于一体的拖曳式地震勘探采集站,用于代替原有的人工插置及定位,并实现了多道长期同步的低噪声地震数据采集。基于组合检波理论及对钢管波产生机理的研究,设计了消除钢管波影响的组合检波器插置机构,实现无钢管波影响的检波器自动化可靠插置的同时基于组合检波技术压制干扰信号。提出了基于GPS秒脉冲锁相倍频生成采集模块时钟信号结合秒脉冲边沿触发采集启动的同步方法,设计了相关电路,实现了多道地震数据采集长期保持百纳秒级同步。基于载波相位差分定位技术,设计了差分运算在采集站中进行的方法,在采集站实现了低成本亚分米级自主定位。（2）对地震勘探无线数据传输技术进行了研究。设计了基于LTE和Wi-Fi结合的双层无线地震数据传输网络。根据“采传同步”的设计思想,设计了具有存储/读取交替工作模式的双存储器电路,使采集站在地震数据采集存储过程中能够同时进行数据传输,令采集站具备地震数据准实时上传的能力。根据准实时地震数据传输性能需求,设计了网关节点。针对本系统无线数据传输网络特点,设计了无线数据传输可靠性保证机制。无线通信异常发生时,无线数据采集阵列完整性机制使采集站能够快速恢复与中央控制站的数据交互;准实时传输协调机制及拥塞控制机制用于减少数据传输的冲突及拥塞。基于构建的72个采集站组成两条测线的勘探采集阵列开展了地震数据传输实验,实验结果表明基于本系统可实现地震数据长距离准实时无线传输,72地震采集道进行时长60 s、采样速率4000 sps的32位地震数据采集,准实时无线传输的额外地震数据传输时间小于1 s。（3）针对在低传输速度情况下采集站无缆存储式作业采集完成后的数据上传,对单道地震数据压缩算法进行了探索性研究。以FFT快速匹配追踪算法为基础,提出了分段FFT匹配追踪算法结构,提出优化Morlet原子库代替常用的零相位Ricker子波原子库进行数据压缩。仿真压缩实验表明,在相同的保真度下,本文提出的算法较采用零相位Ricker子波原子库的FFT快速匹配追踪算法获得了更高的数据压缩比和更少的算法耗时;对于时长60 s、采样速率4000 sps的32位采样的单道地震数据,本算法在重构精度为20 d B要求下可在10 s内将其压缩至3000字节以下,有效减少了采集站数据传输量,能够提高相应情况下的地震数据传输效率。