随着地球科学的发展和人类对资源需求的不断增加，地球深部探测成为地球科学的重要发展方向。大地电磁测深法作为研究地球深部电性结构和构造的主要方法，已经被广泛用于各个领域。EH4电磁成像系统结合传统大地电磁测深和音频大地电磁测深的优点，用人工源发射高频信号补偿天然电磁场高频段的不足，有效勘探深度从几十米到一千米左右。目前对EH4数据进行反演时一般只是将其作为普通的MT数据进行处理，针对不同反演方法对EH4数据的反演效果的研究还不多，本文针对这种状况，利用有限元模拟EH4系统工作频率对理论模型进行数值模拟，并使用MTSOFT-2D大地电磁处理软件自带的Bostick法、Occam法、RRI法和Nlcg法分别对一维层状模型和二维复杂地电结构模型的正演模拟数据进行反演，讨论了四种反演方法一维介质反演结果的解的精度以及视电阻率和相位曲线的拟合形态;讨论了四种反演方法对二维复杂地电模型的反演的视电阻率和相位断面图的形态特点，并对比TE模式和TM模式的不同;对模型数据加入噪声，检验四种反演方法的抗噪性，最后归纳总结出一种反演效果更好的反演方法。　　 本文首先介绍了大地电磁测深的基本理论，以此推导了视电阻率和阻抗的计算公式。并简要介绍了EH4电磁成像系统的工作方法及基本数据处理过程。编写了基于有限元法的二维正演程序，对设计的高低导体组合、倾斜断层以及垂直低阻带三种复杂地电结构模型进行正演模拟，归纳总结了不同模型的视电阻率和相位断面的分布规律，并比较了TE模式和TM模式特点:TM模式横向分辨能力强，用在寻找异常体和物性分界面效果更好;TE模式纵向分辨能力强，对高导体敏感，用在反映地下电性分层的效果更好。　　 本文的重点是通过建立理论正演模型，运用以上四种反演方法进行反演模拟，分析每种反演方法的反演结果，并对比加入噪声的模型数据反演结果，比较各个反演方法的抗噪性。对比一维水平层状介质反演的视电阻率和相位曲线形态以及对比二维垂直低阻带复杂模型的视电阻率和相位断面图形态，总结得出如下结论:在实测资料反演解释的时候，TM模式的效果好于TE模式;正则化因子的引入对反演效果的改善非常显著，不仅使图像更为平滑，更好的拟合实际构造，并且极大程度提高了反演方法的抗噪性，正则化反演将是今后反演方法的主流;相位断面图对噪声敏感，不宜用于实际反演解释。并归纳选定了以一维Occam模型为初始模型的Nlcg法作为实测资料的反演方法。　　 文章最后用选定的反演方法对新疆哈密地区实测的EH4电磁系统采集的数据进行反演并对比Bostick反演的结果，对其实测数据反演结果进行比较分析，验证了该反演方法的实用性，为实际工作中反演方法的选择提供了参考，具有重要的指导意义。