地震CT(层析成像)是一种通过分析观测到的穿过地球内部的地震波的运动学和动力学特征,获得地震的破裂过程以及沿射线路径上介质物性信息的重要的地球物理方法。根据不同的研究目的和需要,既可以利用天然地震也可以借助于人工地震来获得不同深度的地球介质的分层或构造图像。地震波正演模拟技术作为地震CT实现的关键一步,它的精度与实现效率直接影响着地震CT的成像效果,因此加强地震波正演模拟技术研究至关重要。基于此,本文作者在对现有正演方法进行研究基础上,提出一种新的正演模拟方法(动态扫描法),并编制了实现该方法的程序。通过动态扫描法的试算,并与解析解的比较,动态扫描法的总体误差达到10-6s;又与最短路径法进行了对比,动态扫描法相对误差的均方差在1.5以下,而最短路径法相对误差的均方差在25以上。在对动态扫描法进行验证,认为具有较高精度的基础上,利用该方法分别对不同地层模型内地震波的传播从时间领域和空间领域进行了模拟,结果基本与事实相符。并用该方法模拟了井间CT观测系统下地震波初至规律,建立了地震波初至与深度的关系式,实现了地震波波前对模型异常体的识别模式。除此之外,本文还研究了近地表连续介质的几种速度分布函数以及变速介质中地震波传播规律,并推出了速度随深度线性变化介质的射线路径和波前面方程,为变速介质地震波的正演奠定了理论基础;总结了现有正演方法,并从基本原理到计算机实现过程进行了详细的论述;对经典试射法程序进行了编制与调试,成功实现了对反射波的正演模拟。本文的主要创新点:实现了高精度的动态扫描法在井间层析成像观测系统下地震波初至的模拟过程;提出和实现了采用地震波波前对异常体的识别方法和采用正演方法建立初至与深度关系式的方法。