航空电磁数据解释是困扰航空电磁工作面临的主要难题之一,因为航空电磁数据量巨大,多源计算更加剧了这种问题。从当前的计算条件来看,二维反演是最有潜力应用于实际工作的可以同时兼顾计算效率和计算精度的方案。但频域航空电磁2.5维正反演技术研究进展较慢,正演发展相对成熟,模拟精度与速度仍是关注的热点问题,理论已经证明在一些特殊条件下电导率及介电常数会对频域航空电磁响应造成较大影响,但国内对多参数频域航空电磁正演研究较少;反演的研究难度较大,目前国内外研究均比较初步,基于此,本文开展了频域航空电磁多参数正演以及反演的探索研究。正演方面,从麦克斯韦方程方程出发推导了频域航空电磁一维和2.5维正演问题,基于地球物理正反演统一框架开发了频域航空电磁2.5维正演算法。为了提高模拟精度,采用非结构化网格剖分,同时讨论了网格剖分、场源处理、波数选取以及矩阵压缩等技术。为了提高正演效率,采用直接法求解正演方程。此外,对磁导率和介电常数影响做了模拟研究,正演结果表明,磁导率和介电常数在一定情况下会对航空电磁响应带来影响,因此在2.5维正演中考虑磁导率数影响。在正演的基础上,进行了航空电磁2.5维反演算法的研究。采用正则化方案设计反演目标函数,使用高斯牛顿法对目标函数进行最优化求解。在地球物理正反演统一框架的基础上验证该方案的有效性,将其应用于直流电阻数据的2.5维反演计算,结果表明反演算法稳定有效。为提高反演效率,采用近似伴随方法计算灵敏度矩阵。为提高反演精度,引入变换函数约束,并基于统一框架程序研究了三种典型的变换函数,获得了较好效果。结合上述方法在统一框架的基础上开发了频域航空电磁2.5维反演程序,反演结果表明本算法能够有效的反应地下异常结构。