塔里木盆地的前陆区地表以复杂山地为主，是中国西部典型的前陆盆地冲断带，地下油气藏为高陡构造圈闭。　　该地区复杂的地表条件和地下地质构造制约着地震勘探。地表条件复杂，地形起伏剧烈，地表为深沟断谷，构造的关键部位的地表为巨厚砾石堆积或高大山体，地下构造复杂、中浅层高陡，目的层断层发育，成像难度，特别是库车山地区断裂发育、地下逆冲高陡构造。这些复杂条件为地震资料的采集，特别是观测系统的选择和设计，带来了巨大挑战。　　本文在分析本地区常规观测系统设计方法的基础上，提出基于正演模型的观测系统设计，进行基于地质模型的观测系统参数论证，并通过照明度分析进行观测系统优化，最后结合实际地震资料，分析该地区在不同地震地质条件下的不同观测系统方案对室内处理的影响。　　以项目应用效果证明了本文研究的成果能够有效地解决复杂地区地震勘探资料采集中的一些关键问题。