地震初至波走时层析成像在浅层勘探和近地表静校正等领域一直发挥着重要作用。在实际勘探中，地表环境通常比较复杂，并且在一些基岩出露或者浅层地质构造比较复杂的地区，各向异性对速度场重建的影响可能不容忽视。因此，在近地表初至波走时层析成像中考虑起伏地表和各向异性是很有必要的，具有重要的理论意义和实际意义。　　本文兼顾计算精度和效率，在网格离散化的基础上提出了一种利用不规则网格拟合起伏地表的新方法，并给出了相应的最短路径射线追踪实现方法。　　本文引入Thomsen参数来描述介质各向异性，并采用Sena群速度近似公式计算走时，通过TI（横向各向同性）介质中的纵波走时方程建立了三参数反演方程组。由于各个参数对走时的影响程度并不相同，本文借鉴前人研究的经验，在反演中采用多参数分步反演策略，利用最小二乘QR分解法(LSQR)实现了参数反演。在反演过程中，本文利用归一化因子避免了弱参数得不到充分修正的情况，并且利用大型稀疏矩阵的压缩处理方法减少了内存占用。　　本文建立了几个各向异性模型用来验证本文方法的可行性。计算结果表明，借助本文的反演策略，能够利用初至波有效地反演出速度参数及各向异性参数。其中，速度参数为强参数，反演效果最好，δ和ε为弱参数，反演效果较差。由于本文采用的地震波仅为初至P波，并且观测系统仅设置在地表，对于一些更复杂的模型，本文方法的反演效果并不是非常理想，这一情况有望通过利用多波数据、合理设计观测方式来改善。