Фамилия Земелева — женская форма фамилии Земелев, и её разбор стоит начать с основы, которая не так очевидна, как кажется. В русских фамилиях суффикс -ев обычно указывает на принадлежность («чей?»), а корень чаще всего восходит к прозвищу или мирскому имени.

Самая прямая версия — связь с диалектным словом «земеля» или «земляк». В южнорусских и украинских говорах «земелей» называли земляка, человека из одной местности. Фамилия могла закрепиться за пришлым человеком, которого в новой деревне выделяли по происхождению: «он наш земеля». Модель образования здесь простая: прозвище Земеля → отчество Земелев → фамилия Земелев. Соответственно, Земелева — «жена или дочь Земелева».

Менее вероятная, но возможная версия — от слова «земля» в значении «надел, участок». Прозвище Земеля могли дать крестьянину, который владел заметным куском земли или, наоборот, был безземельным — в ироничном ключе. Однако эта гипотеза слабее, потому что в русской ономастике прозвища от «земли» чаще образовывались через суффиксы -ец, -як (Земляк, Земледелец), а форма «Земеля» устойчиво связана именно с «земляком».

Обратите внимание на написание: фамилия пишется через «е» в первом слоге, а не через «и» (Зимилева — от Зимы). Это отличает её от фамилий, образованных от календарных имён или природных явлений. Встречаемость Земелевых невысока, фамилия редкая, что говорит о локальном происхождении — скорее всего, из одной или нескольких соседних деревень Центральной России или Черноземья.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные образования на -еля, -елев описаны как типичные для прозвищной модели, но конкретно фамилия Земелев в нём не выделена — это подтверждает её редкость и узкорегиональный характер. Если ваши предки носили эту фамилию, стоит искать корни в документах Воронежской, Курской или Тамбовской губерний — там диалектное «земеля» было в ходу.