三维地震数据处理涉及地质数据、信息的分析与合成，广泛应用于地质勘探、油藏工程、GIS等领域，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。三维地质曲面自动追踪通过对三维地震数据进行去噪、特征提取等手段，从三维地震数据中自动追踪出层位面、断层面等信息，是三维地震数据处理中的关键一环。由于三维地震数据往往数据量很大，数据处理速度成为三维地震数据处理中的主要瓶颈问题。为了提升速度，一般采取运算量较小的处理方法，效果不是很好。随着计算机软硬件的提升，尤其是近年来图形处理器(GPU)的迅速发展以及统一计算设备架构(CUDA)的出现，为解决这一问题提供了新的思路和方法。但是，现有的三维地质曲面自动追踪算法大多不能简单的直接应用于GPU。如何研制基于众核系统的大规模并行处理算法，充分发挥GPU的高性能计算能力仍然有待我们进一步的研究。针对上述问题，本文对基于CUDA架构的三维地震数据并行处理技术进行了研究，取得的主要成果如下:　　1)介绍了基于GPU的通用计算，分析了CUDA的软硬件结构，并探讨了如何提升CUDA程序运行效率的技巧。　　2)提出并实现了一种基于CUDA的三维地震数据去噪算法。算法基于效果良好的PDE去噪算法，针对三维地震数据的特点做了改进，提升了去噪效果。在此基础上设计了CUDA的并行化算法，使得速度得到了有效的提升。　　3)提出并实现了一种基于CUDA的三维地质曲面自动追踪算法，包括断层面和层位面的追踪。该算法基于方差分析算法，对其中断层面的提取进行了改进，提高了追踪效果。在此基础上利用CUDA实现了并行化，显著提高了运行速度。