本文发展提高地震资料叠前成像分辨率的方法，通过叠前高分辨率成像方法来求取薄层构造的层间反射系数，籍此识别和圈划薄互油藏。由于基于单程波方程的波动方程深度偏移方法能正确模拟复杂介质中地震波的多次到达等复杂的传播现象，也能得到较正确的反射强度，因此把本文提出的高分辨率成像方法应用到波动方程叠前深度的叠前道集是个很好的选择。但是波动方程深度偏移方法的一个主要问题是计算效率较低，因此本文首先开展了改进叠前深度偏移计算效率的研究工作。　　 本文第一部分研究改进叠前深度偏移计算效率的方法，发展了频率相关变步长深度延拓方法和表驱动的单点波场插值方法。频率相关变步长深度延拓方法通过减少深度延拓的次数减少了波动方程深度偏移的计算量，表驱动的单点波场插值方法用很少的计算量实现了等间距、理想采样的深度成像。就同一个偏移方法而言，采用频率相关变步长深度延拓加单点插值方法，其计算量大约是常规的等间距采样延拓方法的三分之一，但两者的成像效果基本相同。文中基于最优分裂Fourier方法给出了频率相关变步长深度延拓方法的理论推导，但这一延拓方法可以用于一类逐层递推的频率域深度偏移方法中的应用。使用脉冲响应、二维、三维理论模型(Marmousi模型、三维盐丘模型)以及三维实际资料验证了该方法的正确性。　　 本文第二部分发展了叠前高分辨率成像方法。引入了求解地层相对反射系数的地震干涉方法。为了获得相对反射系数的高分辨成像，在反射系数成像中引入稀疏约束最小二乘反演。求解最小二乘反演问题时，首先采用高斯正则化，获得反射系数的平滑解，籍此确定稀疏约束的权系数。接着把柯西正则化引入最小二乘反演问题中，获得相对反射系数的稀疏解，即高分辨率解。该方法可以结合各类叠前成像算法，在各类叠前成像算法的基础上，对感兴趣的目的层进行高分辨率成像。文中给出了地震干涉方法的理论推导和稀疏约束最小二乘反演的实现过程。用模型数据与实际数据证明了方法的可行性。