地震反演作为地震勘探的一种手段，得到广泛的应用。波阻抗信息是联结地质与地球物理重要的纽带之一，因此波阻抗反演是地震反演方法中较为常用的一种，它是利用地震资料反演出地层波阻抗的地震特殊处理技术。匹配追踪波阻抗反演作为近几年较常用的反演方法也得到较多关注。但是目前的匹配追踪反演方法效率较低，分辨率也有待提高，因此在其基础上进行改进并发展高精度匹配追踪反演技术尤为必要。　　本文首先总结波阻抗反演的发展历史，从国内外两方面详细地介绍不同时期波阻抗反演的发展历程。其次研究匹配追踪算法原理，其核心是通过建立一个过完备原子库，在过完备原子库中寻找与给定信号最佳匹配的原子，最后用一系列最佳原子的组合来代替给定信号，从而达到提高分辨率的目的。双极子匹配追踪在匹配追踪的基础上引入双极子理论，其算法优势在于将原子库中的原子从单层反射系数变为双层反射系数，因此能够实现对地震信号的更高精度的稀疏分解，从而应用到反演中得到较高的分辨率，能在一定程度上更好地识别薄互储层。虽然传统双极子匹配追踪反演能在一定程度上提高分辨率，但仍需改进完善。本文主要针对双极子匹配追踪算法的两大核心问题做改进:奇、偶原子库的建立和阈值的设置。经过研究，本文根据地震信号中两层反射系数间隔最大值作为奇、偶原子库中原子反射系数的极限值，这样既能保证原子库的冗余，也减少不必要的匹配过程，能在一定程度上提高计算效率。与此同时本文将残差或匹配次数作为阈值，只要满足其中一个条件，匹配结束。这样设置阈值能最大程度上减少匹配次数，也能控制匹配效果达到最好。同时加入GPU并行运算，通过模型试算，证实改进后的双极子匹配追踪算法能在一定程度上提高分辨率，同时通过计算发现，改进后的算法能在一定程度提高运算效率，也具有一定的抗噪能力。　　最后本文利用南海某工区过井叠后地震资料进行道积分反演得到相对波阻抗，通过与传统双极子匹配追踪结果对比，发现使用改进后反演方法得到的结果横向连续性较好，且能与井资料有良好对应关系，证明改进后的双极子匹配追踪方法适用于实际资料的处理并能取得较好的应用效果，为实现高精度储层预测提供有效依据。