海洋可控源电磁法是一种较新的地球物理勘探方法,在国外得到了深入的研究,并被成功应用于海洋油气资源与天然气水合物的探测。相比之下,我国在这方面的研究工作开展的较晚,尽管在探测设备研制方面取得了一定的进展,但是在数据处理技术方面,与国外先进水平仍存在明显差距。为了加快追赶国外先进水平的步伐,本研究基于非线性共轭梯度算法编写了海洋可控源电磁2.5维反演代码,通过分析和对比正则化因子、预条件矩阵以及共轭梯度更新因子等参数对计算速度及反演效果的影响,选出最佳的参数组合用于2.5维的海洋可控源电磁数据反演解释。通过理论合成数据验证反演程序的正确性,并利用开发的程序对实测数据进行了反演,证明了程序的实用性。正演模拟通过自适应有限元法实现,采用非结构的三角网格进行区域剖分,提高了对复杂地形及异常边界的模拟能力。同时引入MPI并行机制,分频,分波数的进行正演计算,从而提高了计算速度。非线性共轭梯度算法及并行机制的使用,克服了计算效率瓶颈,使2.5维的海洋可控源电磁反演的应用不再局限于服务器或大型的并行机群,而能够在普通计算机上普及应用。本文以海洋可控源2.5维非线性共轭梯度反演为基础,对比分析了海洋可控源坐底式电磁探测方式与常用的拖曳式电磁探测方式在高阻异常探测方面的效果和特点。坐底式电磁探测方式是一种将发射电偶源直接置于海底的电磁探测方式。该探测方式的提出是为了解决传统的拖曳式激励偶源的电磁响应受海水环境影响较大,不利于探测异常响应较小的浅层高阻异常的问题。本文中建立一维及三维海洋高阻地电模型,分别用DIPOLE1D及压缩积分算法进行坐底式与拖曳式电磁发射方式下的电磁响应计算,并利用2.5维非线性共轭梯度反演程序对二维地电模型的理论数据进行反演计算。通过对比分析数值模拟结果得出,在相同的激励条件下,坐底式探测方式能够激发出更强的电磁响应及归一化异常响应,并在浅层高阻异常体探测方面表现出更加明显的优势;坐底式探测方式对浅层小范围异常体的边界分辨效果更好,有利于在已发现高阻异常的区域进行更详细的勘查研究。