在油气、矿产资源的勘探开发中，地震资料始终具有举足轻重的作用。高质量地震剖面不仅可以直接应用于层位、断层解释和地质格架的建立，而且可为后续的油藏模拟和油气井设计提供一定的指导。地震资料数字处理是连接野外观测数据和最终解释成果的桥梁，其理论和技术的革新标志着地震勘探领域整体的进步与发展。其中，地震资料偏移处理是将经过去噪、反褶积、数据规则化等叠前处理的炮集或共偏移距道集根据地震波的传播规律映射至成像域，重构出地下地质构造的空间形态及展布格局，反应地球内部结构的几何信息。相应的，经过真振幅偏移处理的地震剖面可进一步揭示地层的物性特征。　　目前，在工业界生产中，最常用的深度域成像方法仍为 Kirchhoff 偏移，这主要取决于其无可比拟的计算效率优势和其不断提高的适应性。但由于渐进射线理论的缺陷，Kirchhoff偏移仍不能克服焦散区、阴影区和高陡构造区域的成像问题。基于复值旁轴射线理论，高斯束偏移在二十世纪九十年代应运而生，该方法不仅保留了射线类成像方法的高效、灵活性，又可对复杂断块、高陡构造准确成像，具有与波动方程偏移相比拟的成像精度。但高斯束偏移受其初始束参数影响较大，当选用较小初始宽度时，近地表区域成像精度较高，但由于后续的波束宽度随射线路径增加急剧增大导致中深部成像效果较差；相反，当选用较大初始宽度时，虽然波束宽度在整条射线路径上变化缓慢，但较大束宽使得远离中心射线处的走时和振幅计算精度较低，从而影响整体的成像质量。针对该问题，本文从基本的射线理论和高斯束理论出发，采用动态初始束参数选择策略，使得地震波场能量分布在合理的范围内，发展了一种适应于复杂地质条件的动态参数控制的地震波束偏移方法。　　利用动态初始束参数控制的思想，本文主要发展了适用于复杂地表条件的菲涅尔束偏移和适用于复杂构造条件的自适应聚焦束偏移两种地震波束成像处理方法。具体的研究内容主要包括以下几点：（1）从零阶射线理论出发，推导了基于旁轴射线理论的运动学和动力学射线追踪方程，并使用复值旁轴射线构建出了高斯射线束，讨论了其波束宽度、波前曲率和中心射线振幅等随射线路径的变换规律；（2）将Cerveny所提出的有效邻域波场近似理论引入起伏地表偏移中，导出了起伏地表条件下的二次走时校正项和振幅校正项，改善了复杂地表探区波束偏移的近地表成像质量；（3）使用第一菲涅尔带约束地震波束的有效能量分布范围，导出了菲涅尔束表达式，并将其应用于起伏地表叠前深度偏移中，发展了菲涅尔束偏移成像方法，进一步提高了复杂地表探区的成像精度；（4）使用多次聚焦的思想，将地震波束有效能量控制在一个波长范围内，发展了自适应聚焦束偏移方法，改善了强横向变速区域的波场构建精度和成像质量；（5）将弹性介质波动方程逆时偏移的纵横波独立成像条件引入地震波束偏移中，发展了适用于多波多分量地震数据的高斯束、菲涅尔束和自适应聚焦束偏移方法，并通过模型算例验证了方法的可行性、有效性和稳健性。