斜率层析成像方法利用反射波同相轴走时和局部斜率信息反演地下速度模型，是一种有效的地震速度建模方法，与常规的走时层析成像方法相比，本方法的最大特色之处在于同时使用了反射波同相轴走时数据和斜率信息，增强对模型参量的约束，降低了反演问题的多解性，提高了反演结果的可靠性。但目前的斜率层析成像方法通常是在水平地形的情况下进行的，而在实际生产工作中，地表常常高低起伏，低降速带中的波速和目标地层中的波速又相差悬殊，使地震数据的反射波同相轴产生了畸变，给斜率层析成像反演模型结果带来了不利影响。因此，我们进行了起伏地形情况下地震斜率层析成像的研究，主要的研究内容和成果为：（1）根据Curvelet变换具有的良好各向异性和局部方向性，利用对地震数据Curvelet变换后的Curvelet系数，确定地震反射同相轴位置和延伸方向，再将延伸方向换算成斜率值，达到自动拾取同相轴走时和斜率中的目的。对理论合成的地震数据数据和实际地震资料的实验结果表明，与常用的基于倾斜叠加的反射同相轴斜率拾取方法相比较，本文方法具有更高的精度。（2）实现了斜率层析成像算法流程，可以自动拾取反射波走时和斜率数据，实现基于光滑速度模型的射线追踪和走时以及斜率数据的计算，以及走时以及斜率数据的联合反演算法。并对水平地形下的理论数据进行反演验证，对该方法的反演结果进行了分析和总结。（3）分别研究和分析了只有起伏地形存在的情况下以及起伏地形和低速带都存在的情况下，近地表速度结构对反射波同相轴斜率和使用斜率层析成像方法反演得到的地震速度模型以及偏移成像结果的影响。（4）使用常规静校正方法对起伏地形地震数据以及起伏地形和低速带都存在的地震数据进行校正，对校正后得到的地震数据使用斜率层析成像方法反演得到地下速度模型并进行偏移成像，并对实验结果进行了分析和总结。（5）使用波动方程基准面校正方法对起伏地形地震数据以及起伏地形和低速带都存在的地震数据进行校正，拾取校正后得到的地震数据的同相轴斜率信息和静校正得到的地震数据斜率信息进行比对，将反演得到速度模型和偏移结果与静校正后得到的速度模型和偏移结果进行比对，结果表明波动方程基准面校正方法可以将复杂近地表对地震波反射波成像的不利影响消除的更彻底一些，因此对于复杂地形情况下的地震数据最好使用波动方程延拓基准面校正方法，这样使用斜率层析成像方法可以得到更加准确的速度模型。