随着国民经济的快速发展,在交通、水电等领域存在大量已修建和正在修建的地下空间工程。而且,越来越多的地下空间工程规划修建在地质条件复杂、岩溶发育的西南山区,这些工程建设中常常遭遇岩溶地质灾害。目前,工程领域已经广泛采用地球物理类探测方法开展岩溶地质灾害源的探查工作。然而,对于大面积区域开展岩溶快速探查的方法尚不成熟。本文结合已经开展的地面瞬变电磁岩溶探测的经验,进行了针对浅层岩溶的半航空瞬变电磁探测方法和试验研究。对浅层岩溶的半航空瞬变电磁响应规律进行了分析,并开展了基于多旋翼无人机的半航空瞬变电磁野外数据采集试验。本文以浅层岩溶半航空瞬变电磁响应特征为研究对象,采用理论分析数值试验与野外试验相结合的方法。在地面瞬变电磁探测方法的基础上,通过装置型式为“地面发射-空中接收”的半航空瞬变电磁探测方法,针对岩溶发育地区的地电特征,开展半航空瞬变电磁响应规律研究。在半航空瞬变电磁响应规律研究中,以三维时域有限差分算法为基础,分别采用接地长导线源和地面回线源瞬变电磁场激励方式,针对均匀半空间模型和典型层状模型,以地面发射-空中接收装置型式开展了半航空瞬变电磁响应特征研究,验证了半航空瞬变电磁法对感知与识别地层电阻率变化的有效性,并结合典型岩溶地质灾害源特征,建立了多种岩溶地质三维概化模型,揭示了三维岩溶地质模型的半航空瞬变电磁响应规律。同时,基于多旋翼无人机飞控平台实现了半航空瞬变电磁野外数据采集,并通过对试验数据的处理和分析,验证了半航空瞬变电磁探测方法对浅层岩溶地质电磁响应的有效性。本文对于半航空瞬变电磁响应规律与试验研究为后续理论研究与实践应用提供了参考和依据,尤其是为浅层岩溶地质条件的半航空瞬变电磁响应特征研究提供了详实的研究基础。