地震映像法是一种有效的地震勘探方法,该方法目前主要应用于水域地震勘探中。本文首先对反射波映像法基本理论进行深入分析和探讨,从推导与模拟反射波在不同岩土介质随入射角变化的反射特性入手,采用解波动方程和Zoeppritz方程的简化式两种方法,求算出观测系统的最佳偏移距,进而结合已有的水域实际地震记录,分析和设计了合理的水域资料采集观测系统;又对地震记录记录处理方法进行精细分析和探讨,设计了一套完整的水域地震映像法资料处理流程。该处理流程与常规地震反射波处理流程主要的不同点是:常规处理抽取共中心点道集,而地震映像法抽共偏移距道集。地震勘探方法受激发、接收、勘探仪器等因素的影响,采集的地震资料往往信噪比低,为了提高地震映像资料解释的精度,在资料处理阶段应尽可能研究或寻找适宜的处理方法和模块,争取最大限度地提高地震资料的信噪比和分辨率。大量实例表明,地震资料在进行常规处理前后,选择一些滤波和去噪模块进行处理,地震资料信噪比和分辨率会有所提高。因此,本论文又针对水域特点,着重编制和开发了具有高分辨率的时变滤波、f-x域预测滤波去噪、多道中值滤波、尖脉冲反褶积和预测反褶积等5个去噪处理模块,并利用Richer子波制作了理论地震模型,通过对理论地震模型和实际地震映像资料进行反复试算,对各个模块方法的原理和特点进行详细的分析,同时确定了每个软件的最佳处理参数。在提高信噪比和分辨率的同时,对地震模型和实际地震资料处理后的结果进行了保真性分析。主要探讨了各种去噪方法处理前后地震记录的信噪比、频谱、主要目的层振幅、相关性等参数的影响。从而研究出了具有相对保真性的f-x域预测滤波去噪、预测反褶积等去噪能力强的去噪技术和方法,并且提供了最佳处理流程,达到大幅度提高地震资料信噪比和分辨率的目的。本论文的主要创新点是探讨研制成功了一整套高保真和高信噪比的水域地震映像采集、处理和解释方法;同时解决了如何从强噪声背景中提取出微弱的有用信号地震处理的难点和热点问题。解决该问题对于实际生产有巨大的推动作用,并将带来巨大的经济效益。