射线追踪方法作为一种快速有效的波场近似计算方法，其理论基础是，在高频近似条件下，地震波场的主要能量沿射线轨迹传播，射线追踪方法对于地震波传播理论研究以及地震波反演及偏移成像等具有重要意义。地震反射波法实际应用非常广泛，利用射线追踪方法分析反射波射线路径及其波场特征，具有一定的理论价值和很重要的实际应用意义。 射线追踪的方法种类较多。其中，球面波近似算法、利用线性旅行时插值算法是基于最小旅行时原理的网格化近似射线追踪方法，Moser方法是基于图形理论计算最小旅行时的网格化近似射线追踪方法。任意界面下的整体迭代算法是把射线的起点和终点的连线与界面的交点横坐标作为变量，用反射波旅行时函数对各个变量偏微分求极小方法，整体迭代实现射线追踪的。前三种方法直接用于反射波射线追踪十分困难，后一种方法容易使计算反射波旅行时陷入局部极小。试射法是给出从炮点出发的初始射线，根据斯奈尔定律计算反射波射线路径和旅行时的，可以做到真正的反射波射线追踪。 本文采用的射线追踪法是试射法，目的是针对均匀层状介质复杂界面条件下计算反射波旅行时，根据反射波旅行时合成地震记录并分析地震波场特征。作者研究解决了试射法中的3个关键问题：射线与界面的交点、透射射线的求取、反射射线的求取。选取三次样条函数作为界面的插值函数，利用卡尔丹公式计算入射线与界面的交点，用三次样条函数计算交点处的界面斜率；已知入射线斜率和界面斜率，利用平面几何中计算两直线夹角公式确定入射角，根据斯奈尔定律(Snell)计算透射角；在已知入射线斜率、界面斜率、入射角和透射角，利用计算两直线夹角公式确定透射线斜率；同理，已知入射线斜率、界面斜率、入射角，计算反射射线斜率。在反射波射线追踪过程中可以保留射线与界面的交点坐标，这为分析反射波波场特征并总结其运动学规律打下了基础。 论文简要地介绍了与射线追踪有关的地震波传播理论，详细地介绍了射线追踪的基本理论及几种射线追踪方法，重点研究了基于层状介质复杂界面试射法射线追踪的公式推导，利用Visual Basic 6.0编程，以四层水平均匀层状介质模型为例，将用理论计算公式计算的结果与试射法射线追踪结果进行对比，对比结果表明：绝对误差以毫秒为单位达到10-2～10-4的数量级，而相对误差以百分比为单位达到了10-3～10-5的数量级，验证了这种情况下，推导的射线追踪计算公式是正确的。对建立的7个复杂反射界面模型的最后3个界面按反射波6次覆盖观测方式进行了射线追踪，经过地震数字处理得到水平叠加剖面，在该叠加段范围内进行了最后3个界面的自激自收射线追踪，比较这两个剖面，发现3个反射界面同相轴形态吻合很好，并且与模型界面起伏形态基本一致，这说明了试射法射线追踪技术用于反射波地震记录合成是正确的。