瑞利波检测技术是一种新兴的地球物理勘测技术，相对于其它传统检测技术而言，它更容易操作、浅层勘测精度高、检测流程更短，而且瑞利波检测技术还是一种无损检测技术，因此它受到了越来越多的关注，实际工程应用的范围也越来越广。在瑞利波检测技术中，瑞利波的反演是最核心的应用。目前应用最为广泛的反演方法中，存在着对于初始模型的选取依赖性强和在处理复杂反演问题时对频散方程搜根计算量过大而且有时会影响精确度这两个缺陷，这就给瑞利波测试技术的推广带来了局限性。本文主要针对传统反演方法的缺陷进行了改进，具体研究内容及成果如下：　　首先，从理论上对一般反演方法进行了研究，分析了缺陷产生的原因，并且有针对性的提出了利用频散函数作为目标函数和采用粒子群优化算法寻找全局最优解。频散函数做目标函数可以简化计算，粒子群优化算法则可以有效地降低对初始模型的依赖性。　　其次，通过对理论模型进行多模式瑞利波联合反演，并对反演效果进行对比，验证了改进方法的有效性。通过对反演方法进行抗噪能力检测，发现改进后的反演方法具有很强的抗干扰能力，说明改进后的反演方法的确存在优势。　　最后，对数值模拟数据和实测数据的反演计算以后，发现改进后的反演方法在频散曲线的拟合度方面有明显的优势，尤其在对高阶模瑞利波频散曲线进行反演时其表现尤为突出。进而证明改进后的反演方法在处理复杂的反演问题时，比一般反演方法的反演效果有显著的提高，因此改进后的反演方法具有更广应用范围，有利于瑞利波测试技术的进一步推广。