可控源电磁法在地面上进行实际勘探时，由于地电断面电阻率分布十分复杂，一维反演结果无法令人满意;且难以满足二维假设，二维反演解释往往仍得不到可靠的地电模型。因此，实际中应该采用多方位场源作三维面积采集并进行三维反演。由于工区环境和勘探成本限制，野外大多采集二维电磁剖面数据。　　 可控源电磁法在海洋领域的实际应用才刚刚起步，反演解释理论尚不完善，实际资料处理中往往是对MVO曲线和PVO曲线进行定性解释来判断油气有利构造的含油气情况。因此，无论是陆地CSEM还是海洋CSEM，如何利用这些二维剖面数据获得尽可能接近实际情况的地电断面是许多电磁勘探学者们关心的问题。　　 基于以上需求，本文开展了二维电磁剖面数据的三维效应研究。首先在似稳场近似条件下，给定一个参考模型，推导了可控源频域电磁法所满足的二次场控制方程。在三维交错网格上对控制体积进行离散，导山了有限体积离散表达式。之后，从存储技术、预处理及迭代求解方法等方面详细探讨了大型稀疏线性方程组的求解方法。之后，本文推导了基于互易定理的可控源电磁法灵敏度计算方法。灵敏度及观测数据对模型的偏导数，它直观地反映了模型的变化对观测数据的影响，是检测观测系统有效性的重要工具。　　 通过计算两个三维高阻地电模型的MCSEM响应和灵敏度，分析了二维电磁剖面上MCSEM响应特征和灵敏度特征，得到如下结论:　　 (1)三维模型的MCSEM响应可观测范围有限　　 三维的影响局限在观测平面内的较小范围。只有当测线穿过该范围时，电磁剖面数据才可以得到反映三维高阻体的信息。在进行三维电磁勘探时，可根据目标体的位置适当布置观测系统，避免资源浪费。同时暗示，如果采用三维模型拟合二维剖面数据，相对于完全三维反演，对垂直于测线方向的模型规模可适当减小，以减小运算量，提高反演效率。　　 (2)高阻高异常，低阻低异常　　 存在高阻异常体时，二维剖面上的归一化MCSEM响应表现出极大值异常，存在低阻异常体时表现为极小值异常，异常体的电导率越小，极值异常则越大，这就是现今海洋可控源电磁法在实际应用中的判断油气构造的理论依据。　　 (3)不同分量的敏感区域不同　　 不同电磁场分量的灵敏度特征不同。假定y方向沿测线走向，z方向为深度方向，则电场y分量对深度方向电导率变化的灵敏度高，敏感范围大，而对垂直于测线方向的电导率变化灵敏度较低，敏感范围小。电场z分量对垂直于测线方向电导率变化的灵敏度较高，敏感范围人，但对深度方向电导率的灵敏度较小，敏感范围有限。因此，在进行三维模型拟合二维剖面数据反演时，如观测数据为Ez时，可适当减小深度方向初始模型规模，增大垂直于测线方向模型规模。如果希望从二维电磁剖面数据中得到尽量多的三维构造信息，最好联合不同的电磁场分量，使其互相弥补。　　 (4)电偶极子的方向性影响　　 电磁剖面数据的MCSEM场分量和灵敏度分析结果都表明，电偶极子源的方向具有明显影响:当电偶极子的激发方向为y向时，电场y分量和磁场x分量存在探测盲区，该盲区位于与偶极矩成45°和135°夹角的条带区域;电场x分量和磁场y分量的盲区位于与偶极矩夹角为0°～90°的条带区域;电场z分量的盲区位于偶极矩中垂线方向;磁场z分量盲区位于偶极矩方向。