波动方程叠前深度偏移成像解决的是强横向变速条件下复杂地质体的地震波成像问题。波动方程叠前深度偏移又可分为单程波叠前深度偏移和双程波叠前深度偏移。比较典型的双程波叠前深度偏移是逆时偏移，它适应速度场的任意变化，且不存在倾角限制。但其计算效率低、对计算机能力要求高。单程波叠前深度偏移是通过双程波方程近似分解得到，它存在倾角限制，即在某种传播角度内才能准确的描述地震波的传播过程。但其优点是效率较高，适应于大多数具有一定倾角的地质条件的成像。单程波叠前深度偏移较kirchhoff叠前深度偏移有更高的成像精度、效率较双程波叠前深度偏移（逆时偏移）高，且能满足大多数复杂构造的成像要求，因此，在实践中具有较为广阔的应用前景。本论文通过对单程波叠前深度偏移理论的分析研究，并通过多个商业软件进行了关键参数分析和测试，取得了相应的研究成果，主要包括以下内容：1．波动方程叠前深度偏移的基本理论知识；相移+插值+校正法单程波叠前深度偏移、频率空间域有限差分法单程波叠前深度偏移、分步傅里叶法单程波叠前深度偏移基本原理、实现过程、关键参数；2．复杂构造区叠前深度偏移处理的基本方法和流程。主要包括：复杂地表复杂构造条件下地震数据预处理（包括偏移基准面、静校正、叠前提高信噪比等）、基于kirchhoff积分法的偏移速度分析、基本的流程。3．实际资料处理效果分析：本论文结合实际地震资料，进行单程波叠前深度偏移处理及效果分析，与kirchhoff叠前深度偏移方法进行对比。结果表明，单程波叠前深度偏移在很大程度上提高了偏移成像的质量，各种地质现象更加清楚，为后续精细解释研究奠定了基础。