随着油气勘探开发的逐步深入,对复杂地下构造的高精度处理已成为当前的研究热点。VSP技术以其高信噪比、高分辨率,能够识别精细构造的优势,成为实现复杂构造精准成像的有力技术。传统VSP成像方法将多次波视为干扰波,但一阶表面多次波在地下传播时可以实现一次反射波无法到达阴影区的照明,携带更多精细地下构造信息。因此,开展VSP一阶表面多次波与反射波联合成像方法研究对提高地下构造成像质量具有重要的研究意义。为了更好的解决复杂地质构造成像问题,本文基于VSP高斯射线束方法的原理和优越性,利用C++语言在Microsoft Visual Studio 2008环境下编写VSP高斯束正演程序,实现了基于高斯射线束方法的VSP多波场地震数值模拟,得到含有一次反射波和一阶表面多次波的VSP理论地震资料。并在VSP一次反射波高斯束叠前深度偏移的基础上,利用镜像延拓法实现了VSP一阶表面多次波高斯束叠前深度偏移,通过对理论模型的试算表明VSP一阶表面多次波偏移结果可以拓宽VSP一次反射波偏移在远偏移距处的成像范围。之后基于最小二范式匹配滤波法求取匹配因子,对一次反射波与一阶表面多次波的成像结果进行匹配叠加实现联合成像,得到具有更高成像质量的联合偏移剖面。最后对实际地震资料的偏移结果显示,基于一阶表面多次波与反射波联合高斯束偏移成像方法能够实现对地下复杂构造的精准成像,扩大成像范围,得到具有更高成像质量的偏移剖面。