本文研究了起伏地形下裂陷盆地基底双界面模式二维重力反演方法，并用非线性共扼梯度法求解最优化问题。研究中利用二维垂直柱体剖分裂陷盆地的沉积层，柱体的水平尺寸是己知的，其顶面表示沉积层上界面，其底面表示沉积盆地基底深度，即要反演的参数。柱体的密度是己知的，为沉积层与基底的密度差，为更符合实际情况，研究中采用变密度模型。反演中引入全变差函数作为盆地模型的约束，来反演由于断裂造成的基底起伏形态，更好符合裂陷盆地基底形态，使反演结果呈现不光滑特征。为减小反演多解性，引入少量己知深度点(可由钻井、地震剖面等提供)作为约束。最后设计垒堑结构裂陷盆地模型和复地堑裂陷盆地模型来验证反演方法的可行性和准确性，并将该方法应用到珠江口盆地惠州凹陷的实际资料处理中以检验其实用性。