在地震勘探资料采集、处理与定量反演中，数值模拟是非常主要的技术之一。人们所熟知的涨缩源和集中点力已经在数值模拟研究中反复使用，而在实际的油气地震数据采集中，使用的方法远不止以上两种，包括井下爆炸、井下电火花、震源枪等震源已经得以推广，近地表地震勘探中，人们经常采用侧向锤击、落锤、剪切板及地表爆破等震源。由此看来，精确模拟震源是获取精确地震记录的先决条件和重要环节。本选题使用了有限差分方法，在研究地震波场数值模拟中不仅对经典震源进行了精确模拟，并且发散性地模拟了不同的震源形态，并且对比了其他参数变化情况下的正演模拟结果。　　 众所周知，地震波场数值模拟中，常用的方法包括了伪谱法、有限差分法、有限元法等。在这些方法中，有限差分法具有计算速度快、占用内存小等优点，该方法对于近远场及复杂边界都有广泛的适用性，能够准确地模拟波在各种介质及复杂结构地层中的传播规律，是勘探地震学中应用最广泛的数值计算方法。而且最后可以从模拟结果的对比分析中可以看出，模型参数的选择及各参数间的相互关系对模拟结果有着显著影响。无论是模拟精度，还是模拟计算效率，有限差分算法都具有一定优势。通过综合研究，论文认为波动方程有限差分算法具有算法简单、计算效率高、模拟精度较高等特点，理论研究意义大，应用前景广阔。　　 本文以地震波动理论为理论基础，首先利用泰勒级数展开式推导出波动方程的有限差分格式及其离散表达式。对比传统二阶精度差分方法模拟精度较低的问题，推导出时间域二阶空间域六阶精度的有限差分方程，并且综合地分析了初始值方法、体力函数赋值方法、算法的稳定性以及数值频散等相关因素在有限差分法数值模拟中产生的影响。另外，本论文通过调研大量文献资料，对常用的边界条件进行了归纳对比，最后选定PML边界条件，并在本文中对选用的PML吸收边界条件进行了详细分析。通过建立均匀模型、不同层状模型模型等各种理论模型，基于Fortran语言编程，本论文实现了波动方程有限差分算法的数值模拟。　　 首先是对常规震源进行精确模拟，将其与解析解进行对比后，确认程序的正确性以及算法的稳定性，然后开始模拟实际地震勘探所需不同类型的震源，并通过对比波场快照找出相关性和不同点。　　 然后根据不同泊松比，对给定的震源形式进行模拟，在对比同一震源，不同泊松比之后，找出泊松比以及速度对震源激发各种波的影响。　　 最后建立不同地质理论模型进行模拟，将震源位置进行灵活放置，从而观测到波在高速层以及低速层中的传播，并能从地震记录中发现各种体波和面波。然后再将不同震源同一位置激发的道集地震记录进行对比，从而发现在实际地震勘探中，提取的各种波应该通过何种震源进行激发更有效。