经过多年的勘探开发,地震勘探的目标逐渐由简单的浅层构造型油气藏转向深层隐蔽型油气藏,所要求的地震勘探精度也越来越高,目前绝大部分高效的地震勘探技术依旧是基于地下介质是弹性各项同性这一基本假设,但是,实践表明地下介质并非完全弹性,存在着诸多衰减机制,而且由于介质本身的性质以及分布的不均匀性,介质组成的多样性,使得地下介质还存在着广泛的各向异性性质,因而高精度的反演成像就要求有更能准确真实的反应地下介质情况的正演模型,需要同时反映地下介质的衰减性和各向异性。本文基于GSLS模型粘弹性理论和VTI各向异性理论,加入衰减各向异性参数来模拟介质的粘弹VTI各向异性性质;通过引入记忆变量的方式推导出弹性VTI介质和粘弹性VTI介质的波动方程;以交错网格有限差分的数值模拟方法,确定差分稳定性条件,加载震源,同时比较了传统完美匹配,不分裂卷积完美匹配层以及多轴完美匹配层的特点,以其计算量小,所需内存少,相对稳定的优势采用多轴卷积完美匹配层消除人工边界反射,实现粘弹VTI介质的数值模拟。为了验证数值模拟的稳定性,准确性,引入均匀介质模型,三层介质模型,以及复杂介质Hess模型和BP岩丘模型,通过对弹性VTI介质和粘弹性VTI介质的数值模拟结果对比分析,验证数值模拟的粘弹性VTI介质同时存在各向异性和粘弹性性质,使得振幅有所降低,分辨率下降。在得到的均匀介质的波场快照,以及复杂介质地震记录中可以观察到明显的衰减各向异性现象,即地震波的衰减与空间传播的方向有关,对地震波反演成像以及AVO分析有一定的指导作用。