中国是水下文化遗产大国,具有丰富的水下文物资源,保护水下文化遗产对开发海洋、利用海洋、管理海洋具有特殊的意义。水下考古是以水下文化遗产为研究对象的一门学科,本文通过收集汇总水下文物的历史信息,分析我国东南沿海水下文物分布状况及保存现状,选择福建平潭海区为目标海域,分析平潭周边的海域特征和沉积环境,以及海域内水下文物的埋藏特点,以现代海洋地球物理调查手段为基础,结合平潭海域的地形构造,应用侧扫声呐和多波束声呐进行海洋地质地球物理综合调查,开展水下文物探测和研究。侧扫声呐能直观地判读海底面状况,分析海底微地貌,识别海底障碍物,划分目标体的底质特征,判读海底明显不规则的地形形态;多波束声呐能准确地测量目标体的深度、尺寸及位置,可进行三维可视化分析。另一方面,侧扫声呐探测时,其中间位置是盲区,图谱上显示的是船体航线两侧的图像;而多波束声呐探测,船体正下方的图像分辨率最高,从两边延伸分辨率逐渐降低。综上,当两种声呐结合使用,同船作业的时候,两者可以完成优势互补,兼顾中间以及边缘区域的水下探测。由此提高探测精度,对水下文物精细影像,减少对水下文物的损坏,提高水下文物调查效率,减少探测误差。通过研究在侧扫声呐和多波束声呐的声学仪器下获得的水下文物的图谱特征,系统调查了多处水下文物沉船遗址,揭示其水下地貌及文物特征,得到了以下结论与认识:（1）对平潭海域的特点进行分析,选择侧扫声呐和多波束声呐相结合的综合海洋地球物理探测方法,针对可疑沉船特征进行对比分析,通过侧扫声呐确定的疑似沉船共有17处,通过多波束声呐确定的疑似沉船共有9处;（2）应用侧扫声呐进行不同方位、不同间距和不同扫宽的调查可知,航线平行目标物走向可较好的识别出目标物异常形态。同一扫宽下,距离目标物越近,图像越清晰。在同等距离下,扫宽越窄,分辨率越高;（3）在多波束声呐探测中发现,在±60°内波束间距采用等角模式的分辨率比等距模式高。本次多波束测量大量采用了单侧聚焦的方式,可以集中所有波束对单侧目标聚焦成像,能够获得更好的波束密度和更高的分辨率;（4）对底质沉积物的反射系数分析得出,沉积物粒度大小和其反射系数大小存在正相关的线性关系。金属材质船体的反射系数较高,可以从反射系数的大小较好的区别开铁质沉船与礁石和底质沉积物。由于木材的弦向和径向上的反射系数为负,可较为方便将木质文物与其他干扰物区分出来。大多数砖瓦具磁性（热剩磁）,也可通过磁法物探方法进行探测;（5）磁力仪主要适用于探测铁磁性目标物,浅地层剖面仪适合探测全埋藏或者半浅埋的水下文物,可以弥补侧扫声呐和多波束声呐在探测上的不足。辅以浅剖和磁力仪的综合物探方法,系统调查了多处水下文物沉船遗址,揭示其水下地貌及文物特征,为后续的水下考古提供借鉴及技术支持;（6）由于声学、磁学物探手段都属于遥测方法,并不能直接验证所分辨的物体属性。因此,有必要通过水下探摸、水下机器人等手段进行调查。但该种方法的不足是水下视角的开角较小,以及水下浑浊度会对工作效率、最终辨别的可认识度等产生一定的影响,并且尚不适合水流湍急的海域。