本文对多尺度(多分辨率)反演方法进行了理论与应用的研究。多尺度反演是近几年才提出的一种加快收敛速度,克服局部极小值影响,搜索全局最小极值点的反演策略。多尺度反演的思路为通过对目标函数作多尺度分解,化原来的非线性问题为一系列嵌套的线性问题,为非线性反演开辟了一条新的路径。本文把这一思想运用于地震资料波阻抗反演。文中,首先阐述了课题研究的必要性和意义,系统地总结了波阻抗反演领域目前较为成熟的方法,通过比较分析各方法的优点及不足之处,选取比较成熟的基于模型的广义线性反演算法作为各个尺度上反问题的求解方法。继而研究了近代地球物理领域应用十分活跃的小波变换理论,尤其是其良好的分时分频思想,作者结合小波变换的特点,运用多道记录同时进行波阻抗反演,即在迭代过程中将各个尺度上实际地震记录与模型合成记录的残差道进行小波分解,形成残差道分频小波剖面。然后利用K-L变换提取分频剖面中的相干部分用于波阻抗变化量的计算,从而避免了噪声参与波阻抗修正,实现了在反演波阻抗的同时剔除噪音。理论模型和实际资料的反演结果表明,反演结果是可靠的,并且此方法具有收敛速度快、反演精度较高、适应能力较强的特点,有良好的应用前景。