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全波形反演中模型参数梯度的计算方式及精度，决定着反演的计算量及收敛性。由于直接求取模型参数梯度往往比较困难，因此许多学者采用间接方法来求取模型参数梯度。本文采用基于摄动理论的伴随状态法，推导出时间域三维一阶速度-应力声波方程的伴随方程及相应的纵波速度的梯度计算公式，并采用共轭梯度法对纵波速度模型进行更新，实现了时间域三维声波全波形反演方法。该方法采用交错网格有限差分法计算波场，且在时间域实现，波场正向传播及逆时外推时比较直接快速，模型测试结果证明了该方法的可行性和有效性。