随着地震勘探技术的不断进步,地震勘探的地质目标由简单水平层状地层逐渐过渡到结构复杂的地质体。叠前深度偏移方法能够将地震时间剖面转换为地震深度剖面,直接在深度域上反映地下构造形态,能够有效地解决构造复杂地区的精确成像问题。但是,当前地震资料解释以及储层预测方法大多数在时间域进行,无法直接利用深度偏移后的地震数据进行储层预测,其主要原因是缺乏深度域反演的有效方法。目前来说,深度域数据直接反演仍处于探索阶段,这是因为速度是深度的函数,在深度域不存在时间域的地震子波,类似时间域与子波有关的褶积关系不再成立,合成地震记录不能表示为时间域的褶积。为了解决目前深度域反演存在的这个问题,本文借鉴光学领域的点扩散函数（point spread function,PSF）的概念,实现了深度域地震资料的直接反演,提高了深度域反演结果的精度和稳定性。为了获得深度域的点扩散函数,首先在偏移速度场加入均匀分布的点散射体,使用波动方程有限差分的方法进行正演模拟,在此基础上进行叠前声波波动方程逆时偏移后,得到点扩散函数。再利用点扩散函数在深度域上正演,与经过时深转换后的时间域卷积合成地震记录对比显示,两者之间的差异较小,从而证明了点扩散函数进行反演的可行性。依据最小二乘理论推导了点扩散函数深度域声波阻抗反演的公式,实现了叠后深度域的反演。该方法在marmousi模型和实际的地震资料上进行了测试,取得了较好的应用效果。