近地表层常会出现高程、岩性、速度、构造等多方面复杂的变化,从而引起复杂的地质勘探问题。对于工程地质、环境地质等浅层勘探,它本身就是我们研究的目标体;对于地震勘探,它会引起静校正问题,导致地震剖面相位的畸变,极大地影响着叠加剖面的成像和构造形态。本文针对复杂的近地表情况,利用层析成像技术反演近地表速度模型,进而求解静校正量,取得了较好的结果。本文首先介绍了两种射线追踪方法,整体迭代法和线性/非线性旅行时插值法。前者通过求解一正定三对角矩阵可有效追踪透过波和反射波;后者通过插值可快速追踪直达波,回折波,折射波等初至波。编程实现了这两种方法,并对典型的地表模型进行了试算,由计算结果对这两种方法的局限性,计算精度、使用范围进行了总结。在线性/非线性旅行时插值射线追踪中,针对目前的方法在一定情况下不能准确得到全局最小旅行时,提出了一种新的先前处理计算旅行时方法。模型计算表明该方法精度高,能很好的适应复杂的地质模型。其次,介绍了层析成像的基本原理,处理流程,推导出了反演成像的线性方程组。用非线性旅行时插值射线追踪作正演,利用SIRT算法来求解该大型稀松反演矩阵,模型的层析反演成像表明,SIRT算法具有迭代次数少,可适应大型病态线形方程组,是一种有效的迭代算法。本文最后对层析成像静校正的原理进行了介绍,给出了计算静校正量的公式,并与其他静校正方法进行了比较。从理论上阐述了层析成像静校正方法是未来静校正方法发展的方向。