地震方法是油气等化石能源勘探的重要方法。地震偏移成像是地震勘探中的关键环节，为后续的地质解释人员提供可靠精确的地下介质信息。经过多年发展，出现了多种各具不同特色的地震偏移成像方法，目前工业界和学术界均较为关注的偏移方法有逆时偏移方法和高斯束偏移方法，本论文对该两种偏移方法进行了相关的研究和探索，并取得了如下进展:　　(1)分析逆时偏移的计算效率和波场重建策略，针对交错网格有限差分正演方法，提出了一种只需存储波场压力场一层边界即可实现波场重建的思路，同时与随机边界效果相比，减少了不必要的漫反射成像假象，计算效率也得到了提升。　　(2)利用GPU对逆时偏移正演部分进行加速测试，并行维数的划分和并行粒度的划分对总体的计算时间影响很大，不同粒度的并行效率差异比较明显，原则是使得各个流处理器的计算任务分布均匀，使流处理器的计算任务更为密集，隐藏内存访问的延迟时间。可先测试不同的并行维度和粒度大小，找出计算效率最高的情况，再加以推广利用。　　(3)多次波逆时偏移成像相比一次波逆时偏移，具有照明范围更广，浅层聚焦更好的特点，但成像假象也影响了最终的结果。文中分析了多次波成像假象产生的原因，并利用同一次波结果匹配的方式，压制多次波成像假象，在简单模型的测试中，效果明显。将该方法运用到实际资料的处理中，结果展现了多次波逆时偏移成像的优点。　　(4)分析不同的高斯束偏移成像策略，在此之上，提出了共炮集的高斯束偏移优化算法，该算法利用动态单向链表存储复值的走时表，并重复利用，且走时表长度灵活可控。分析了其计算效率，并与其它深度偏移结果对比，并用于实际资料处理中，结果表明本算法计算效率较高，成像结果，同相轴清晰连续，分辨率好，信噪比高。　　(5)针对束偏移方法的倾斜叠加数据的压缩，提出一种基于局部多倾角估计和匹配追踪分解的压缩方法，并提出了一种利用局部结构张量估算多倾角的方法。并将该压缩算法测试于实际资料中，结果显示，同传统的阈值压缩方法相比，新的压缩方法可得到更大的压缩系数，同时重建数据恢复更好。利用结构张量估算局部多倾角的方法准确有效，能处理交叉的同相轴。噪音测试表明，该方法能容忍一定的随机噪音。另外，该算法可同束偏移方法进一步结合，发展成快速束偏移方法等。　　(6)提出了最小二乘高斯束偏移方法，其求解是基于梯度方法的迭代算法，该算法是在共炮集中实现的，并且采用了可重复利用的复值格林函数表的策略。我们将这个偏移方法运用到两个模型数据中，结果表明，同常规的一步高斯束偏移相比，最小二乘高斯束偏移可获得更加均衡的成像，地下成像照明范围更大，成像结果的分辨率也有所提升。