随着勘探难度的增加和勘探对象越来越复杂,基于弹性波理论的多波多分量勘探技术逐渐被重视。因此,研究弹性波正演从而研究弹性波的传播规律,利用多分量数据进行逆时偏移从而更准确地对地下介质进行成像,都具有重要的意义。　　 常用的标准交错网格在模拟地震波在具有较强突变的介质中的传播时可能产生不稳定的现象,而旋转交错网格可以方便地解决这一问题。本文在前人研究的基础上,详细推导了二维和三维旋转交错网格有限差分格式,分析了它们的稳定性条件和频散关系,并将旋转交错网格有限差分方法与任意偶数阶精度的高阶差分近似、PML(perfeetMatchedLayer)吸收边界条件进行了结合。然后利用该算法模拟了二维和三维介质中的弹性波场,实现了二维各向同性介质的弹性波多分量逆时偏移,并对逆时偏移结果做了振幅分析和去噪处理。　　 正演试算结果显示结合PML吸收边界条件的高阶旋转交错网格有限差分方法能精确地模拟地下介质中的弹性波传播,实现简单,是研究复杂介质中弹性波传播的有效工具。逆时偏移的振幅分析和去噪结果显示:震源能量归一化零延迟互相关条件相对于其它成像条件具有更好的保幅特性,其成像振幅能直接反映界面反射系数;Poynfing矢量法对于简单介质的逆时偏移结果能起到良好的去噪效果,但对于复杂介质,其去噪效果有限,Laplacian算子滤波法能有效去除复杂介质逆时偏移中的低频噪音,但同时也会损失有效能量,增强高频噪音。