大地衰减引起的地震波高频能量衰减和速度频散,是影响地震分辨率的主要因素。随着对地震资料高分辨率处理要求的提高,人们开始重视由于大地吸收衰减导致的地震波分辨率受损问题。要提高地震资料的分辨率,必须消除大地滤波的影响,对地层吸收引起的衰减进行补偿。本文首先讨论了地震波衰减的机制和常用的地震波衰减模型,并研究了常Q模型的地震波衰减。随后论述了多种Q值计算方法,分别使用Q扫描法和谱比法计算Q值,分析了影响谱比法的影响因素,并对其改进。然后比较了不同的反Q滤波方法,如基于波场外推的反Q滤波方法和同时补偿振幅和相位的反Q滤波方法。在此基础上,研究了反Q滤波方法的稳定性条件,比较了增益控制方法和稳定的反Q滤波方法两种稳定性条件,通过稳定性条件达到压制深层噪声的目的。进一步研究了Q值误差对反Q滤波结果的影响,在利用反Q滤波消除与衰减有关的频散时,对Q值准确性的要求不是很高,输入Q值一般遵循“宁大勿小”的原则。噪声对反Q滤波方法的影响较大,我们比较了不同信噪比对反Q滤波的影响,虽然通过稳定性条件可以压制噪声,但在做反Q滤波之前,应做去噪处理,以降低噪声对反Q滤波的影响。理论模型和实际资料结果表明,反Q滤波方法使地震资料的高频能量得到补偿,分辨率提高。除反Q滤波外,本文还研究了S变换和Gabor反褶积方法补偿地层吸收衰减。Gabor反褶积可以适应地震道是非平稳这种情况,较好地解决了地震道的非平稳性问题。基于S变换的吸收衰减补偿方法可以适合Q值未知的情况,可以较好地补偿地层引起的吸收衰减,提高地震资料的深层能量。