速度分析在地震勘探中起着重要的作用。然而，在高精度地震勘探的今天，建立在各向同性假设情况下的速度分析已经不能满足勘探要求。各向异性的存在使得常规短排列双曲线速度分析对于恢复垂直速度变得不充分。决定速度分析的精度的主要方面有时距曲线拟合公式的精度和速度分析的具体实现步骤。因此，在地层存在各向异性时，使地震波速度和时距曲线变得很复杂，需要求取各向异性的时距曲线拟合公式和分析地层参数与速度的关系，从而更充分的利用多波信息进行各向异性介质的分析处理。 本文在现有文献基础上，针对具有垂直对称轴的VTI介质，从高阶泰勒级数的思路出发，从短排列条件下的双曲线拟合公式到中、长排列的非双曲线拟合公式进行了较详细的推导，得到高精度的纵波、横波和转换波的时距曲线公式，并在其中较系统地分析了地层各向异性参数与速度及时距曲线之间的关系，理清在复杂的各向异性条件下的有关参数的相互关系和应用条件，同时为了适应各向异性介质转换波的研究，引入了各向异性条件下的转换点计算公式，并进一步研究了各向异性介质P-P纵波，特别是P-SV转换波的速度分析方法，提出转换波速度分析C方法和转换波速度分析DSR方法。通过这两种方法不仅可求得各向异性介质的地震波速度，而且可求得地层各向异性参数。经理论模型试处理证明了这两种方法的正确性。 本文还结合实际资料进行了分析，取得了较好的效果，说明了用本文建立时距曲线拟合公式进行横向各向同性介质多波速度分析是可行的，且具有广阔的发展前景。