该论文的研究工作主要包括以下几个部分:①在炮点—检波点域和中点—半偏移距域中,基于波动方程平方根算子,推导出目前用于三维叠前深度偏移的各种波场延拓成像方程.②针对地震资料二维处理中存在的成像点不能准确归位、侧面反射波难以处理、主测线与联络测线不闭合等问题,提出了利用共方位角成像技术实现二维资料三维化处理方法.③在共炮点道集中,通过波动方程单平方根算子将激发波场 记录波场分别延拓,并利用SEG/EAGE模型进行实验.④利用波动方程的叠前双平方根算子,实现炮点和检波点分层向下延拓,替换上覆地层速度,进行层剥离速度分析,以消除上覆地层对目的层速度拾取的影响,提高速度分析的精度.⑤基于叠前双平方根算子,将炮点和检波点波场同时向下延拓,通过速度扫描,在波场延拓后的共成像点道集上,分析速度变化对共成像点道集能量聚焦的影响,修正速度模型,以达到提高成像精度的目的.⑥在三维不均匀介质中,通过对振幅保真波场传播算子分解,得到用于真振幅偏移的单程波方程.经过一系列数学推导,分别得到裂步Fourier法和Fourier有限差分法真振幅偏移的算子方程.⑦采用面炮成像技术进行叠前深度偏移成像,适当地选取射线参数和范围,以达到最佳成像效果.对目标区域采用控制照明技术,提高了目的层的成像精度.⑧利用波动方程进行波场延拓,通过估算样本频率的相位变化,恢复全相位,进而计算出地震波传播的相位延迟时间(旅行时).通过样本频率的相位走时,进行波场相位插值,提高了波动方程叠前偏移的成像效率.⑨在人工边界处理上,利用频散关系得到可以吸收任何方向入射波的自适应校正吸收边界条件和旋转校正吸收边界条件,采用波阵面法和能流密度法判别入射波方向.