上个世纪地震波反演问题主要是运用走时层析的方法,随着近些年来计算机技术的发展,原本由于计算量较大而未进入主流研究领域的全波形反演方法,也在计算机硬软件更新换代后逐步成为研究者们追逐的热点。全波形反演按照进行波形反演的在时域还是在频域又分为,时域全波形反演、频域全波形反演。其中频域全波形反演由于仅需要若干个频率点进行反演,就可以反演出精度较高的反演结果,这一巨大优势使得频域全波形反演在地震勘探中成为不可或缺的一种方法工具。随着对频域全波形反演算法的研究的深入,发现在频域进行反演时有很多可以和需要改善的地方,其中针对频率点的选取和反演策略是对全波形反演研究中比较重要的一个环节。本文首先从频域全波形反演开始,对正反演的基本理论,包括正演中进行离散化处理的混合网格方法和PML边界吸收条件,反演中的目标函数、对梯度进行处理的预处理梯度法、迭代过程中的步长搜索方法进行介绍。然后以频率点串行反演的反演策略开始对反演的具体流程和细节展开,在对经典的频率点串行反演的进行初步的探究和对比后,针对多频点反演策略进行了详细的探讨和研究。针对多频点同时反演时碰到的问题,低频点目标函数在总目标函数中所占比例较低而导致低频分量被忽略,而导致简单地对各频率点目标函数进行求和的方式进行反演往往无法收敛得到理想的结果。为了调整各频率点信息合理的分配比例,在Hu(2001)文章中对多频点反演时的处理方法的启示下,本文针对目标函数的梯度进行了详细地探究,在经过推导后提出一种基于各频率点梯度均衡的多频点反演策略,并利用Marmousi模型进行了实验验证,同时对导致目标函数中低频分量被忽略的现象进行了探讨,基于这一探讨的基础上,提出另一种多频点反演中各频率点的新的权值因子,并对这几种方法反演的结果进行了分析对比。最后再对主流的几种频率点分组策略以经典的Overthrust模型为正反演对象进行了对比实验,通过该模型的对比实验,进行验证这几种反演策略的有效性和鲁棒性,经过对比后发现单频点串行反演策略在进行反演后得到的结果分辨率较高,但也容易出现部分伪信息,三种多频点反演策略得到的结果比较平滑,鲁棒性较好,对比后又发现分组频率点分离反演策略对应的反演结果在几种多频点分组反演中得到的结果更加贴近理论模型。另一方面在多频点同时反演的实现上,为了达到多个频率点同时进行反演,针对正反演过程,包括在正演求得波场值的过程中构建了新的矩阵方程来求解不同频率点的对应的波场值,在反演求解梯度矩阵时构建新的矩阵来求解不同频率点对应的梯度矩阵,以及在求解黑塞矩阵时构建新的矩阵来求解不同频率点对应的黑塞矩阵过程。结合MUMPS线性方程求解工具,同时对多个频率点正演过程、反演求目标函数梯度和黑塞过程进行一次性求解。