波动方程叠前深度偏移是应对当前中深层、复杂构造勘探区域地震成像的有效手段之一,但它的成像精度受到初始速度模型的准确程度、原始数据信噪比、偏移成像算子精度等因素的影响。为了给偏移速度分析提供更好的、无假象的成像道集,本文研究了目前应用效果较好的傅里叶有限差分波场延拓算子以及用于偏移速度分析的各种成像道集,并在此基础上发展了角度域共成像道集的成像后提取方法。波场延拓算子的精度很大程度上决定着偏移成像的精度,同时它也是成像后提取角度域共成像道集的前提。文中选用的傅里叶有限差分波场延拓算子属于混合域波场外推算子,在波场延拓过程中,傅里叶有限差分算子会自动在对高陡倾角地层成像更加适应的频率-波数域和对速度变化更加适应的频率-空间域两者之间切换。其中,频率-空间域的有限差分修正项,能进一步提高该算子对剧烈变速介质的适应性。角度域共成像道集被证明是没有假象的新成像道集,也被认为是能替代常规共成像道集进行速度分析以及AVA分析的最优道集。在前人的研究基础上,本文发展了角度域共成像道集的成像后提取方法。与成像前的各种提取方法相比,成像后提取到的角度域共成像道集直接是关于入射角的函数而不是关于射线参数的函数。此外,成像后提取方法更能适应偏移成像方法的变化,且更加稳健,高效。具体步骤为:1)借助傅里叶有限差分算子对波场进行延拓;2)利用非零偏移距成像条件对外推到成像点附近的波场进行成像,并提取偏移距域共成像道集;3)利用倾斜叠加技术将偏移距域共成像道集转换为角度域共成像道集。数值测试表明本文使用的方法能成功提取角度域成像道集,能给速度分析提供优化的原始资料。