随着世界范围内油气产业的发展,勘探技术以及勘探理论本身也在不断提高。地震勘探技术的一个重要课题,便是在复杂的介质中精确的推算波场,同时保证较高的计算效率。这就要求我们提出一种精确而高效的偏移算法。本文将基于传统的广义屏算子和超广角传播算子,提出一种局部角度域内的超广角传播算子,优化传统偏移算法的计算精度和计算速度。论文的第一章介绍了地震偏移的科研背景和理论基础,以及不同类别的偏移方法。我们阐述了波动方程偏移的原理,并介绍了积分解和微分解这两种求解思路。第二章介绍了单程波偏移,这是一种通过微分近似,逐层求解空间域内的波场并将其用于成像的方法。我们分析了不同的单程波算子以及成像条件,并说明了如何在程序上实现单程波偏移。第三章我们先分析了单程波传播算子在计算精度上的缺陷,然后介绍了一种解决办法,也就是超广角传播算子。超广角传播算子的核心理论是同时计算传播方向相互垂直的两组单程波,然后将其加权求和然获取最终的波场。除了超广角算子的理论,我们也给出了使用程序实现超广角算子时的一些细节。第四章在第二章和第三章的基础上,提出了角度域内的超广角传播算子,来解决传统的超广角算子的波场传播角度不够精确的问题。通过将局部余弦域作为角度域引入,波场的加权从空间域移动到角度域,从而得到更精确的最终波场。然后我们给出了以BP二维模型为代表的叠前深度偏移成像结果,证明了相比与一般的单程波偏移算子和传统的超广角传播算子,角度域内的超广角传播算子能更准确的模拟大角度的波场,并能更优秀的适应速度不均匀性较大的介质。