地震波在近地表疏松介质中传播时,会产生强烈的频率吸收和速度频散,这严重降低了地震数据的分辨率。对近地表吸收结构进行观测和估算,消除近地表吸收对地震数据分辨率的影响,是近年来高分辨率地震勘探的重要尝试。本文首先就影响近地表Q因子估算的主要因素进行了讨论和分析。在此基础上,提出了一种不受激发差异影响的Q因子层析反演方法。反演结果表明Q并非频率无关,而是随着频率的变化而变化,这为Q的频率依赖性提供了可靠的证据。之后,本文在Q频率依赖情况下,给出了线性回归Q因子估算方法的理论误差,并进行了系统分析。分析结果表明,线性回归的Q因子估算方法会引入较大的估算误差。因此,本文随之提出了一种可以同时消除激发和接收差异影响的非线性反演方法——二参数法。该方法通过引入Q随频率变化的先验信息,直接反演频率依赖的Q值,从而避免了常规方法带来的估算误差,提高了反演的可靠性。最后,将二参数法应用于大港油田某工区,求得该地区近地表的Q值,通过反Q滤波补偿该地区的近地表吸收衰减,提高了地震剖面的分辨率。