不同地球物理數據因其對不同物性的反映靈敏程度不同，在解決實際問題的能力也不同。聯合反演是指在反演時同時采用多種地球物理觀測數據，基於物性關系或者結構關系構建同時滿足多種觀測數據的地質-地球物理模型，可以有效減小單方法反演多解性，提高反演精度。
　　大地電磁法是以天然交變電磁場為場源（頻段範圍為10^-4~10⁴Hz），以平面波形式近垂直入射地球表面，利用電磁場在地球內部激發的電磁感應現象，通過地表探測地下介質的電磁響應數據，研究地下巖層的電性結構及其分布特征。
　　面波是沿著物性分邊界表面傳播的波，它是由體波幹涉耦合形成的，具有頻散特征（不同頻率傳播速度不一樣），周期越大，波長越大，穿透深度越深，是研究地殼上地幔大尺度結構及橫向不均勻性的一種強有力的手段。
　　目前這兩種方法主要以單方法反演為主，單方法反演在反演過程中，僅考慮自身數據擬合差的效果，再加上其受困於反演本身固有的多解性，不同方法反演得到的物性模型通常不一致，給綜合解釋造成很大的困擾。因此，如何有效的結合大地電磁和面波頻散資料，獲得合理的速度和電阻率模型，是本文研究的重點和難點。
　　在這兩種數據資料的聯合反演過程中，首先要解決的是不同模型參數的耦合問題。傳統的聯合反演強調的是物性之間經驗關系式，對先驗信息依賴性強（Heineke et al., 2006; Colombo et al., 2007），在實際應用過程中具有局限性。近幾年來，基於物性之間結構耦合的聯合反演因其不受困於先驗信息而得到廣泛的關註（Gallardo et al., 2003, 2004; Moorkamp et al., 2011b）。地球內部物理研究室吳萍萍等人基於速度和電阻率模型的結構耦合關系實現大地電磁和面波頻散的聯合反演，依次實現：開發同一測線上面波頻散數據直接反演二維剖面速度結構的OCCAM反演算法；基於交叉梯度約束實現大地電磁和面波頻散數據的二維聯合反演算法。對多種理論模型合成數據進行單方法和聯合反演試算，檢驗反演算法的穩定性和有效性，及聯合反演算法的優越性。以下展示兩個模型算例：

模型1

模型2