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该文从地球物理勘探基于的两大理论模型——滤波器模型及场效应模型的角度考查了工程反射地震资料数据处理的现状、不足及其发展,以显现小波变换,尤其是反射地震层析成像在反射地震勘探中的特殊地位.通过展示地震层析成像的理论基础及射线反射地震层析成像的技术方法,分析两种反射成像方法——地震走时层析成像方法及避开旅行时拾取的地震成像方法的不足"层状介质解释模型过于简单;在避开反射旅行时拾取与反演变速层之间,二者不可兼得",结合地理物理反演的一般规律,提出了既可建立复杂介质解释模型,又可避开反射旅行时拾取,同时可反演变速介质的反射地震成像方法——函数块结构模型反射地震层析成像方法及其研究的关键内容.为实现方法的上述三大目标,首先,该文提出在反演中用块结构模型代替层状结构模型,即将模型定义成无隙组合的块,而块是一个某种属性相近的连通区域,它的范围由若干个带有方向的界面的集合表达式定义,这样的模型结构可以描述复杂的地质模型.其次,目前的反射地震成像方法,避开旅行时拾取而又不能反演变速介质的症结是若采用网格化解释模型,模型参数量对于避开旅行时问题的求解方法而言,难以实现,于是问题归结为如何减少求解的参数量;若将声的波慢定义成一个二元多项式函数,将速度间断面深度定义成一个一元多项式函数,通过变换的思路,将一个求解速度与速度间断面的问题转化为一个求解波慢函数和速度间断面函数表达式的系数问题,这样就建立起函数块结构"系数解释模型","系数模型"避开旅行时问题的求解,在算法上就成为可能.此外,为使问题的解得以实现,该文提出了可任意加入快速度与界面深度信息的约束条件下避开旅行时拾取的求解问题;在求解方法上联合运用遗传算法和Rosenbrock算法,即利用遗传算法的全局收敛性与Rosenbrock算法的微调功能.