接地网在维护电力系统安全稳定运行的方面发挥着重大作用。接地网的接地电阻受很多因素的影响，例如接地装置本身、土壤电阻率等。和变电站接地网相比，杆塔的接地范围较小，浅层土壤的局部电阻率的分布情况对接地装置泄流性能的影响较大。但是目前工程上接地网的设计和施工通常按照土壤均匀分布的情况进行，未考虑电阻率分布的离散性。若接地装置附近电阻率分布不均匀，存在高阻异常体，会导致接地电阻大于设计值，散流效果受到影响。基于上述研究背景，为了在施工前期探明土壤结构，为接地体的合理设计和布置提供思路，本文从直流电法的角度出发，对地下半空间的电性分布结构进行探究，并对影响异常体探测的各个因素进行分析，主要研究工作如下：
　　①基于直流电法的基本原理，对直流电流在地下半空间流散的规律进行了探究。基于有限差分法，加密浅层区域网格的分布，并使用MATLAB进行编程计算空间中电位的分布。为使测量数据包含更多地下电阻率分布的信息，提出了电极不等深分布模式，通过改变电流流通路径使数据包含更多地表电阻率分布的信息，为后续正演计算过程奠定了基础。
　　②基于电极不等深排列模式，编写了2.5维电阻率正演程序，与电极等深排列的正演结果进行对比，得到电极非等深排布的成像算法对低阻异常体的分布更为敏感的结论。建立了多种常见的地电体模型并进行正演成像，探究了异常体的分布对视在电阻率图的影响规律，并利用正演电阻率分布图对地下半空间真实的电阻率分布进行了解释。
　　③在异常体探测理论的基础上，对影响探测效果的各个因素进行了分析。选定最大可探测深度作为评价指标，对测量所选电极间距、异常体的埋深、异常体的半径等多个因素对探测的影响进行逐一探究。结果表明选用测量的电极距对于探测成像结果影响最大。分析了高密度电法的局限性，基于不同电阻率分布模型的正演结果，为提出最佳探测方案提供了思路。
　　④搭建了小型物理模拟实验平台，在室内对正演算法进行模拟验证。通过在水中加入溶质改变水缸中液体的电阻率，并加入电阻率不同的物体模拟实际工程环境中出现的典型电阻率的分布情况。实验与仿真结果表明，文章中提出的算法可明显求解出异常体的分布。