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全波形反演是综合利用地震波场的运动学和动力学参数，通过最小二乘来拟合实际波场和预测波场，从而获得地质结构和岩性资料的方法。本文先简述了频率域地震波正演，之后利用拟牛顿法来推导频率域全波形反演，克服了高斯---牛顿法中海森矩阵可能奇异或者非正定特性，通过图形对比，得到频率域全波形反演局限在于频率的缺失和来自其它地质结构对三维地质模型受到的影响比较大，合理选择频点和频宽进行反演可解决频率缺失的影响，二维地质模型的反演效果理想，而三维地质模型的反演有待提高和改进。