基于双程波动方程的逆时偏移由于其对复杂构造成像精度较高目前得到了广泛关注。逆时偏移对速度非常敏感,相比其他偏移方法,同样的速度误差会给逆时偏移的成像结果带来更大的偏差。这些由速度误差带来的成像偏差会体现在共成像点道集上,一般表现为同相轴弯曲。角度域共成像点道集是目前公认假象最少的共成像点道集,将其处理后再叠加,可以提高逆时偏移成像质量。因此本文围绕着逆时偏移中角道集的优化处理进行了研究。本文首先对有限差分法的地震波场正演模拟进行了探讨,推导了波动方程的有限差分格式。在此基础上讨论了数值计算的稳定性问题、频散问题和边界反射的吸收衰减问题。其次,对逆时偏移的理论方法进行了研究。针对存储量问题,采用了计算换取存储的策略,并讨论了波场重建中的边界吸收问题。在成像方面,介绍了几种逆时偏移中常用的成像条件并对比了成像效果。在去噪方面,对低频噪音的成因进行了分析,简述了几种去噪方法,最后采用了拉普拉斯滤波对低频噪音进行压制。为了从角度域切入增强逆时偏移的成像效果,本文简单讨论了三类角道集提取方法,最终应用Poynting矢量法提取了高质量的角道集。在此基础上分析了角度域成像对成像效果的提升与偏移速度误差对于角道集的影响。最后针对速度误差对成像质量的影响,本文提出了一种基于改进动态时间规整算法的角道集优化处理方法。针对传统动态时间规整存在的问题,本文提出了一种基于互相关的动态时间规整并将其应用于角道集优化处理中。测试表明,此方法能将角道集同相轴拉平且对波形畸变具有良好的鲁棒性,经处理后叠加剖面中的同相轴较之前更加聚焦。