本文实现了高密点剩余速度分析方法。在常规动校正之后,扫描所有地震CDP数据剩余时差,自动拾取精确的叠加速度,形成二维的均方根速度剖面,最终反演获得介质的层速度,这种算法以传统动校正为依托,其拥有扫描效率高,分辨率高等优点。本文对速度谱保重心算法进行了较为深入的研究,将子空间中心的密度值赋给重心,当重心偏离中心时,该值比重心实际值小,只有它们重合时才相等,这样就起到了脉冲压缩的作用使速度谱平滑,从而优化了速度谱,有利于对速度的自动拾取。自动拾取会在不同的CDP间产生异常速度,影响叠加效果。本文利用局部回归法三维插值算法剔除异常速度,利用拾取点周围的N个点进行线性函数拟合和最小二乘法求取其系数。用拟合值替代原始值,进而消除异常值,达到平滑速度场的效果。实现了优化DIX反演算法,克服了传统DIX公式直接反演在均方根速度变化剧烈或受其他干扰时造成反演误差大,层速度剖面不合理的缺点。在时间和空间方向上引入规则化的约束算子来消除干扰和异常速度的影响,最终得到一个平滑的速度场。为了使具有实际地质意义的真实速度突变不受规则化约束算子的压制,引入保边缘算子,使之在产生平滑的速度场的同时,最大程度的保留地质体层速度突变的信息。对上述算法利用C++编程实现。在简单模型(水平层状模型)下实现了剩余速度分析及其辅助方法(保重心算法,局部回归三维差值)的计算机模拟,较常规方法获得的速度谱有了明显的改善。在倾斜断层模型与向形模型下实现了优化DIX反演层速度方法的模拟,有效的区分剔除干扰,保留了真实的异常。最终利用以上改进方法对实际地震数据资料进行处理,并做出了相应的分析评价。