随着油气资源勘探的不断深入,地震勘探目标逐步从大尺度构造油气藏转向中小尺度复杂岩性油气藏,常规的地震处理技术已经难以满足目前油气资源勘探的需求。地震偏移成像方法是地震资料处理过程中的核心环节,由偏移得到的高分辨率成像剖面不仅能为层位划分和断层识别提供依据,也能指导开发阶段的地质建模与油藏数值模拟过程;另外,经过真振幅处理的偏移结果可以进一步提供可靠的岩石物性参数,提高储层预测的成功率,降低油气勘探风险。真振幅偏移一直以来是国内外地球物理专家学者所研究的重点也是难点。根据广义的真振幅成像理论,如果想获得真振幅偏移剖面,那么成像条件与波场延拓过程均需要是保幅的。然而,一般情况下这两方面的振幅保真度会受到多种因素的影响,本文主要从下面两个方面进行讨论:一方面,在粘声介质中波场延拓过程会受到地层吸收衰减作用的影响,常规偏移方法未考虑品质因子Q引起的地震波振幅衰减和相位畸变问题,会出现偏移结果振幅失真和成像分辨率降低的现象;另一方面,由于受到有限的采集孔径和稀疏的接收样点等因素的影响,常规的互相关成像条件会造成振幅不均衡和成像分辨率低等问题。地震偏移成像方法主要可以分为射线类和波动方程类两大类成像算法,其中射线类偏移方法主要以Kirchhoff偏移为代表,具有计算效率高的特点;波动方程类偏移主要分为单程波偏移和逆时偏移,具有成像精度高的特点。高斯束偏移是一种折中的方法,不仅具有接近波动方程偏移的精度,而且保留了Kirchhoff偏移灵活高效的特点。因此,本文选择高斯束偏移方法作为研究对象,基于广义的真振幅偏移理论,将粘声介质理论和最小二乘理论引入到高斯束偏移方法中,发展了成像域真振幅高斯束偏移方法,进一步提高了振幅保真度和成像分辨率。本文具体研究内容主要包括以下几点:（1）从射线理论出发,介绍了高斯束方法的基本理论,并详细推导了粘声介质中高斯束表达式和高斯束积分表示的格林函数,同时分析了不同品质因子Q对高斯束及格林函数的影响;（2）基于真振幅高斯束偏移理论,推导了基于互相关成像条件的共炮域高斯束偏移公式,在此基础上,借鉴真振幅单程波偏移补偿原理,对高斯束格林函数构建的上、下行波场采用复值走时校正法进行补偿,实现了粘声介质高斯束偏移方法;（3）在粘声介质高斯束偏移的基础上,引入最小二乘理论,推导了粘声高斯束Born正演算子和粘声高斯束共轭偏移算子,并采用反倾斜叠加和倾斜叠加算法分别对正演和偏移过程加速,最终通过共轭梯度法实现了粘声最小二乘高斯束偏移方法。（4）基于逆Hessian补偿理论发展了成像域真振幅高斯束偏移方法。一方面,从最小二乘目标泛函出发,分析了线性Hessian算子的数学物理意义,说明了利用逆Hessian算子在成像域实施振幅补偿的原理;另一方面,基于线性Hessian算子表达式,结合高斯束积分表示的格林函数,推导了高斯束表征的近似对角Hessian算子,同时采用平面波相位编码策略加速单道求解对角Hessian过程,最后在成像域将其逆作为振幅加权系数直接作用在高斯束偏移结果上,实现了成像域真振幅高斯束偏移方法。