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本文首先就复杂地表常规微测井技术求取表层速度存在的问题，提出了多方位角逆VSP层析成像方法。然后回顾了层析成像方法的发展历程，并调查了层析成像方法的研究现状，分析实际应用中存在的两个关键问题，一、野外数据采集；二、用层析成像方法反演求解表层速度，从而确立了本文的研究方向。对于野外数据采集采用多测线上放射状布置检波器；围绕层析成像方法，文章分析了线性差值射线追踪LTI技术，推导出在矩形网格内速度以双线性关系变化时方程组的解析式，进一步详细探讨方程组的求解方法，即最小平方正交分解法，并给出了迭代公式。在此基础上，指出层析成像方法多解性及其危害。为了解决这一问题，研究了各种约束方法。最后，用理论模型和实际资料进行计算，并对多方位角逆VSP层析成像技术求取表层速度的方法进行评价。