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立体层析是一种极具特色的运动学层析反演方法，各项同性介质下的立体层析反演理论已相当成熟。本文基于二维VTI介质拟声波近似后的程函方程，应用射线扰动理论建立该方程控制下的相空间各参数对于模型空间各个参数之间的线性关系，为实现反射层深度、速度和各向异性参数的联合反演的二维VTI介质立体层析反演奠定了理论基础。理论数据算例证实了方法的可行性以及线性关系建立的正确性。