1、面波成像是研究地殼上地幔速度結構和變形特征的最為重要的手段之一?；谶B續(xù)模型正則化的面波層析成像被廣泛應用于反演二維相速度或群速度分布。其中由于臺站和地震事件空間分布不均勻，不可避免地導致射線路徑分布不均勻，從而影響成像結果的空間分辨率?；谶B續(xù)模型正則化方法，我們提出一種改進的空間自適應平滑方法。通過把約束反演模型平滑度的先驗模型協(xié)方差矩陣中的固定相關長度，改進為基于射線密度的相關長度函數(shù)，實現(xiàn)了空間的自適應平滑。此外，我們提出了用以

2、壓制數(shù)據(jù)異常的兩步反演策略。在合成數(shù)據(jù)測試中，我們設置不同尺度異常樣式檢測板模型，通過與傳統(tǒng)方法反演結果對比，表明新的方法可以在射線路徑覆蓋密集區(qū)域有效提高模型恢復。對于青藏高原東南部地區(qū)的實際數(shù)據(jù)應用，空間自適應平滑方法反演出與傳統(tǒng)方法相似的結構，而且新方法結果展現(xiàn)了更為精細的結構，并且對異常幅值有著更好的解析。通過合成測試和實際數(shù)據(jù)應用，表明我們的新方法在射線分布不均勻區(qū)域可以有效實現(xiàn)分辨率的空間變化。
　　另一方面，地震面波

3、所反映出的方位各向異性一直被認為反映了應力應變作用下礦物和巖石裂隙的定向排列，以及地殼、上地幔隨深度變化的形變模式。傳統(tǒng)的深度方位各向異性結構，通常由逐點的Rayleigh波純路徑頻散及其方位各向性反演得到。我們提出了一個使用Rayleigh波混合路徑頻散直接反演橫波速度方位各向異性變化的方法，從而不必進行二維群速度或者相速度的構建。在之前的研究中，我們已經(jīng)構建了基于采用鄰近算法(NA）的兩步法反演一維深度橫波波速和方位各向異性的程序(

4、Yao2015)。在采用了改進MINEOS程序后，我們可以更為精確地計算Rayleigh波相速度對于橫向各向同性介質(TI)五個彈性模量(A，C，F(xiàn),L，N)的敏感度核函數(shù)。同時，在我們之前提出的頻散走時直接反演三維橫波速度結構并進行面波射線路徑追蹤的基礎上(Fangetal.2015)，我們提出了基于射線追蹤的三維橫波各向異性直接反演方法，從而避免了面波研究中通常使用的大圓路徑假設，進而可以應用于小區(qū)域復雜介質。
　　通過一系列

5、的合成數(shù)據(jù)測試，我們對新方法進行了系統(tǒng)的檢驗。首先，我們直接使用真實各向同性模型作為參考模型進行反演，其結果與輸入模型較好擬合，從而證明了三維各向異性直接反演方法的可靠性。接著在第二個合成數(shù)據(jù)測試中，我們給出了使用Rayleigh波頻散直接反演得到三維橫波速度結構和三維橫波速度方位各向異性結構的處理流程。最后通過使用加入不同比例高斯隨機噪聲的合成數(shù)據(jù)，我們證明了直接反演方法在一定程度噪聲水平下對快波方位角反演的穩(wěn)定性，盡管隨著噪聲水平的