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随着石油工业逐渐走入成熟期，勘探的难度日益加大，在提高产量、降低成本的双重压力下，物探工作已经向精细化发展。由于叠前数据较叠后数据包含了更丰富的振幅和旅行时信息，同时，随着计算机技术的高度发展特别是微机集群技术的发展，运算速度大幅度提高，预算成本大幅度降低，人们对叠前地震数据反演方法的研究更加深入了。
本文基于声波方程，根据Tarantola的反演理论，推导出频率域声波方程的波场和梯度表达式。对给定的初始光滑速度模型，应用梯度法求初始模型的修正量，逐步迭代反演，最终得到理想的反演速度。由于频率域的特性，本文只选取了几个频率，便达到了时间域反演的效果，大大节省了计算时间。
因叠前反演计算量较大，为达到较高的计算速度，本文的模型试算在PC Cluster(微机集群)上进行，并行计算方法采用MPI(消息传递接口)，从结果看，可以有效的反演出地层界面及速度。