针对地下复杂的地质构造，目前采用较多且行之有效的地震偏移成像技术是叠前深度偏移方法。偏移最终成像结果的精度依赖于偏移速度的精度。因此，偏移成像精度的提高关键在于建立起一个高精度的速度场模型。叠前逆时偏移方法是基于双程波动方程而实现的叠前深度偏移方法。该方法的实现可以忽略地下反射层倾角的限制，可以对地下复杂构造横向速度场强烈变化处以及回转波、多次波等复杂波现象实现准确成像。叠前逆时偏移方法对偏移速度场精度要求较高，叠前偏移速度分析方法则需要借助于角度域共成像点道集（ADCIGs）实现速度的更新与建模。传统的单程波波动方程偏移方法存在其固有的缺点：如在倾角较大的位置处（如900）提取的角度域共成像点道集不稳定、精度不足等，但是逆时偏移方法可以针对这些准确成像。本文中讨论了一种新的稳定合成的角度域共成像点道集，该道集的提取方法是在逆时偏移的过程中将传统的水平角度域共成像点道集和新提取的垂直角度域共成像点道集进行加权。以此角度域共成像点道集为基础的速度反演方法将为叠前逆时偏移提供高精度的偏移速度场。偏移速度分析方法把速度分析与偏移成像结合起来，速度分析结果更具实际意义(成像最优)，目前针对偏移速度分析方法研究取得了很大成果，提出了如深度聚焦分析（DFA）、剩余曲率分析（RCA）和基于共聚焦点速度分析(CFA)等，尤其是剩余曲率方法已经在工业界得到了广泛应用。但是提取怎样的CIG才最有利于速度分析、如何建立剩余时差与剩余速度间的准确关系和如何将剩余时差或剩余深度转化为相应速度模型的修正量，这些都是影响到此类方法在复杂地区成功应用的关键。本文首先重点介绍了基于逆时偏移角度域共成像点道集提取的方法和原理，实现了基于逆时偏移的角道集提取，并论证了基于逆时偏移提取的角度域共成像点道集在处理多波至问题的优越性，针对传统的逆时偏移角度域共成像点道集在陡倾角时不能有效的提供全部的地质倾角信息和引入严重噪音，提出计算垂直角度域共成像点道集（VADCIG）并与传统的角度域共成像点道集进行加权，以得到最优化稳定的合成角道集。我们通过模型试算论证了该方法的正确性和有效性。在基于ADCIGs的剩余曲率偏移速度分析方面，本文在假设地下介质为水平层状的情况下，推导了波动方程偏移距域共成像点道集的深度剩余量公式，然后进行倾斜叠加，将该公式映射为ADCIGs深度剩余量公式。建立了剩余曲率与速度扰动量之间的关系，并以此更新速度。同时针对逆时偏移存在的固有噪音，采用最优的Laplacian滤波方法，并取得了良好的效果。