作为最具物理性的共炮点道集的波动方程叠前深度偏移,涉及庞大的波场外推计算量,计算极其耗时,效率较低。当在复杂地表进行采集观测时,这种缺陷就更为明显。平面波具有全局方向性,相对逐炮偏移而言,平面波偏移成像的结果是可以与其相比拟的,并有很高的计算效率。平面波合成都隐含着地表水平的假设,所以在复杂地表情况下,就不能再按照常规的方式进行合成。通过已经趋于成熟的复杂地表波动方程叠前深度成像方法原理,本文将平面波偏移扩展到复杂地表条件下,在得到和逐炮偏移相比拟的结果同时,同样有很高的计算效率。本文第一部分首先介绍了复杂地表条件下波动方程叠前深度偏移方法,第二部分详细介绍了平面波偏移的方法原理、发展现状及试算结果,第三部分提出了复杂条件下平面波偏移实现的两种方法,并分别进行了模型试算,第四部分对地震叠前深度域成像条件进行了讨论,通过平滑的方法使得商式成像条件能够稳定的应用到叠前深度成像中。研究结果表明,利用与复杂地表波动方程叠前深度成像同样的方法原理,可以将平面波偏移扩展到复杂条件下,同样有很好的效果和很高的计算效率;通过一步法实现的复杂地表直接合成平面波偏移方法计算效率上要优于通过两步法实现的基于波动方程基准面校正的平面波偏移,并且应用上更方便;通过平滑后商式成像条件得到的结果明显好于相关成像条件,本文同时给出了不同平滑算子的结果对比,为这种方法的实际应用提供了理论依据。