单程波偏移方法虽然存在传播角度限制，但其计算速度快、中间存储小、对速度模型的适应性比双程波方法强，因而仍有研究价值。本文围绕单程波方法传播角度拓宽、各向异性介质分析，频带拓宽等问题开展研究，以便发挥单程波方法的潜力。本文取得的创新性成果主要有以下几点　　(1)研究了迭代超广角小波束单程波偏移方法。小波束传播算子采用局部扰动理论，适合处理强横向变速介质。迭代超广角实现方式能有效解决直接超广角方式出现的大传播角度振幅的误差累积问题。通过与广义屏(GSP)方法，逆时偏移方法比较，并由波场快照和成像结果验证了迭代超广角小波束单程波偏移方法的优势。　　(2)优化了三维小波束单程波偏移程序。对三维小波束单程波成像代码进行了优化，通过“代码优化”和“参数优化”二步法优化，实现较好的优化效果，并通过模型和实际三维数据得到了验证。　　(3)提出了一种新的求解一般各向异性介质弹性波动方程频散关系的方法。把垂直慢度表示成关于水平慢度的多项式，求解频散关系转化为求解多项式系数，使得水平慢度不在开方号内，可以直接用于单程波方法。　　(4)研究了两种地震数据拓频方法。T0校正方法改善了叠前地震道集中同相轴弯曲现象，提高了叠前地震数据频宽。调制方法通过构造滤波基函数，引入井信息约束，实现井震联合拓宽地震数据频带。