多震源地震勘探方法技术是当前国际上正在研究和发展的地震采集和处理方法新技术。本文在常规地震勘探方法的基础上研究了多震源地震勘探方法技术,旨在提高野外采集效率和室内处理效率,降低勘探成本。首先,在常规地震采集方法的基础上,对高效地震采集方法技术进行了详细介绍,并指出其两方面的优势：(1)使数据采集作业效率大幅度提高,施工周期明显缩短,进而降低了勘探成本；(2)高效采集与高保真采集方法相结合,从而实现低成本、高精度及高保真度地震勘探作业。其次,使用多个震源随机延迟激发,设计新的观测系统,对二维和三维模型进行了数值模拟,并对其实现过程进行了详细论述；结果表明,多震源激发方式不仅可以提高数模模拟效率,而且它产生的是一个非相干波场,可以对地下进行宽方位照射,最大限度的保留了点源的特性。然后,本文对多震源激发模型数据进行了波场分离处理,以便进行常规处理；提出的方法有3种：直接反演法、迭代阈值法和混合法；对分离后的波场数据进行了偏移成像处理,通过和常规单炮成像比较,证明本文方法可以有效的进行波场分离处理,并得到了精度较高的偏移成像效果。最后,本文对多震源激发模型数据进行了直接偏移成像处理,通过和常规单炮成像以及分离后单炮成像比较,一方面表明直接成像处理提高了室内处理效率,避免了进行波场分离处理的麻烦,另一方面,当单炮间距较大时其效果可以和单炮成像媲美,而当单炮间距较小时会产生随机噪声干扰,模糊了成像结果。通过对多震源高效地震勘探方法技术的研究,本文取得了以下几个方面的成果：(1)开发了多震源高效、高精度地震采集技术；(2)完成了多震源地震波场的数值模拟和特征分析工作,(3)完成了适应同步相位编码(SPE)、高保真可控源地震(HFVS)、独立同步扫描(ISS)和距离分离的同步源(D3S)采集方法的多源波场分离方法技术研究；(4)完成了适应多种多源采集的地震数据的偏移成像方法技术研究；(5)在扫描次数多于1次但少于震源个数的多源波场分离方法技术研究中,创新地提出了一种求解欠定线性反演问题的稀疏性约束法。通过以上取得的成果表明：多震源地震勘探方法技术是一种有效的地震勘探新方法,而多震源波场分离方法技术可以使采集到的数据分离为常规单炮数据,从而进行常规处理,多震源偏移成像技术则提供了一种直接处理混合波场数据行之有效的方法。