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21世纪以来，随着世界经济的发展，对能源的需求量越来越大，而与之相反的确是陆上能源的开采殆尽，因此，我们将视野放到了辽阔的海洋，大量利用海洋能源已经成为当今世界发展的趋势，而开采海洋能源的前提条件就是进行勘探，其中最有效的方法莫过于海洋地震勘探。
海洋高分辨率三维地震采集质量的好与坏受诸多因素的影响，但最为关键的震源系统和接收系统，震源系统决定了地震子波，接收系统决定了记录地震信号的有效频带和振幅、相位特征以及反射目的层覆盖的范围，而这两者是相互联系和相互制约的。因此，在深水区复杂地质结构条件下实现海上高分辨率地震勘探，震源及采集方法技术研究有着极其重要的意义。
在深水震源激发研究领域，气枪震源以其稳定可靠的性能，较宽的频带，良好的子波一致性，丰富的频谱成分等特点，被广泛应用于实际海上地震勘探，在气枪震源众多的参数中，远场子波是极为重要的一个，但是实际测量远场子波需要耗费的成本较高，而气枪阵列子波理论模拟在解决不同条件下气枪阵列设计中的难题方面有着显著的效果，与实际测量相比，其优势不言而喻。
本文在追踪国内外有关气枪震源参数设计研究动态以及前人理论研究的基础上，针对当前气枪震源子波模拟存在的不足和需求，系统开展海上气枪震源多子阵的立体阵列子波模拟研究，主要包括:
1)相同气枪类型的多个子阵的立体阵列震源设计研究:针对改善中深层成像的子波模拟，系统开展气枪阵列六子阵的立体阵列的设计、延时激发及其应用研究，以进一步提高立体阵列模拟的子波参数，完善立体阵列的实用化技术。
2)不同气枪类型的多子阵枪阵列组合震源设计研究:相同类型及不同类型的不同容量的气枪的子波频谱特征是不同的，通过不同类型的气枪来组合激发研究，把具有最佳子波参数的不同类型的不同容量的气枪组合在一起，提高平面和立体阵列模拟的子波参数。
通过本文对立体阵列设计的进一步完善、优化和深化，以达到立体阵列实用化，为深海环境下的地震勘探提供了理论基础和依据，并为海上气枪震源多子阵地震勘探提供了一套优化的震源设计方案。