波动方程全波形反演（FWI）可综合利用走时、振幅、相位等波形信息和所有类型的波场，能够得到高分辨率的速度等模型，克服了射线追踪类层析反演没有充分利用地震资料的缺点。全波形反演可以为叠前深度偏移提供高质量的速度、密度模型，在地震勘探中具有很好的应用前景。
针对弹性波全波形反演参数多、解的非唯一性强、计算量巨大、提取地震子波难等问题，研究了不需要已知地震子波的反演方法，实现了不知道精确子波的全波形反演。采用不需精确子波的多尺度反演方法，削弱反演的多解性。采用有效边界存储、多震源编码和GPU并行运算的方法，提高反演的效率。采用L1范数和L2范数相结合的方法，提高反演的抗噪性和边缘保护的能力。
