航空电磁和航空磁法是地球物理勘探的常用方法。航空电磁具有垂向分辨率高的优势,而航空磁法的横向分辨率高,且探测深度较大,二者在矿产资源勘查、地下水调查和地质灾害防治等领域发挥着重要作用。目前,航空电法与航空磁法数据的采集可同时进行,数据采集时间和位置高度重合,为联合反演提供了十分有利的条件。联合反演可以取两种数据的优点相结合,对降低反演多解性、提高勘探分辨率具有重要作用。虽然具有这样的观测优势,但目前航空电磁和航空磁法的数据仍是单独解释的,没有发挥二者信息的互补性。为此,本文提出开展航空电磁和航空磁法数据的三维联合反演研究。主要研究内容如下:1)本文在前人的研究基础上,引入了统计学中三大系数之一的Pearson相关性系数作为参数的相关性约束来实现航空电磁与航空磁法数据三维联合反演。Pearson相关系数不会随着数据的量纲或量级不同而受影响,这一特性十分适用于地球物理中不同物性参数之间的联合反演。在实际计算中,我们将反演区域分成多个相互交叉的三维子域。对每个子域中电性参数和磁性参数间的Pearson相关性系数进行计算,之后在迭代反演的过程中,我们通过反演约束来增强其线性相关性,从而实现全区的联合反演约束。2)本文设计了国际上比较常用的SEG/EAGE模型对联合反演算法进行验证。在理论模型的反演测试中,我们给出了航空电法和航空磁法的单独三维反演结果,并对比航空电磁交叉梯度三维联合反演结果和基于Pearson相关系数的三维联合反演结果。结果表明,传统的交叉梯度联合反演和本文提出的基于Pearson系数的联合反演都可以提高反演分辨率,然而在二者的深度分辨率上Pearson系数的联合反演具有更大优势。3)为了能够更清晰的表现出子域大小对反演结果的影响,我们测试了三种不同子域大小对最终的反演结果的影响。结果表明不同大小子域的选取对反演结果的影响较大。如果子域选取过小,易导致两个参数模型无法耦合,联合反演效果不明显;反之,如果子域选取过大,则子域内两种参数的关系不是简单的线性相关,也不利于参数的结构耦合。为此,我们通过测试给出了经验性的选择方法。4)最后,本文对挪威北部Lofoten-Vesteralen地区的实测数据进行了单独的航空电磁反演与航空磁法反演和基于Pearson系数局部相关性的联合反演计算。通过与前人得到的实际地质情况进行对比,可以发现本文提出的基于局部Pearson相关系数的联合反演可以有效的减少传统单独反演所带来的反演多解性问题,能够更加准确的确定地下异常体的位置与形态。综上所述,本文提出了一种基于Peason系数相关性约束的全新三维联合反演方法。经过数值测试,该方法在理论模型和实测数据反演中均展示出了较明显的优势,是一种具有广阔应用前景的联合反演技术。