针对三维地震勘探中的复杂地表问题,本文研究了三维初至波表层模型层析反演及静校正方法。该方法利用了三维地震直达波、回折波、折射波及三者组合的初至波和具有三维空间变速优势的三维层析反演,实现了适应速度任意变化的复杂三维表层模型层析反演,此法对初至的要求是,只需检测首先到达的波的起跳时间,无须解释此波的类型;三维模型正演采用以费马原理为基础的三维网络法射线正演方法;三维层析反演采用带阻尼的最小平方QR分解迭代算法。采用上述措施不仅可提高表层速度模型层析反演的可靠性,为三维地震资料层析静校正提供合理的表层速度模型,而且提高了计算效率,增强了方法的实用性。