为石油地质学家提供高信噪比、高分辩、高保真度和准确成像的地震数据，提供高可信度的反映储层和油气信息的地震属性是勘探地球物理和开发地球物理学者共同追求的目标。显然，地震数据的高信噪比是实现其它目标的基础，因此提高地震数据的信噪比一直是地震数据采集和处理的一项基础而又关键的工作。 长期以来，为了提高地震数据的信噪比，在地震数据处理中一直从信号分析的角度来压制噪声或加强信号。这类方法根据信号与噪声在运动学特征(视速度、时距曲线等)、动力学特征(频率、相位、振幅、极性等)和统计学特征(均值、方差、协方差、概率分布等)的差异来预测或分离信号与噪声。 然而，随着勘探领域向更复杂地区的拓展，随着勘探目标逐渐向隐蔽岩性油气藏延伸，随着勘探地球物理逐渐向开发地球物理过渡，完全的基于信号分析的去噪和信号加强技术(数据驱动的去噪方法)已存在明显的不足。比如压制陆上复杂近地表区所面临的近地表引起的散射波和侧面波干扰、海洋勘探中水底产生的多次反射波干扰。这些具有线性或非线性特征的干扰波很难根据频率、速度、极化特性与统计特性等从记录中分离出来。因此，为了压制或消除这一类线性或非线性干扰波，模型驱动的去噪技术应运而生。 模型驱动的去噪技术在海洋地震勘探中已经被成功地应用，在消除或压制海底产生的多次波方面已经见到了很好的效果。然而，模型驱动的去噪技术在陆上地震勘探中尚未被广泛地采用。分析其原因，主要有以下三个方面：一是采集和处理脱节，由野外近地表调查建立的近地表模型在处理中没有被充分地利用；二是在模型驱动的去噪方法中有些延拓算子会造成信号损失；三是在一般的近地表地震和地质条件下，数据驱动的去噪方法就可以解决一般的去噪问题。 本论文将系统地介绍模型驱动的去噪方法，给出模型驱动的去噪方法与数据驱动的去噪方法的区别、模型驱动去噪方法的分类以及在沿时间轴进行波场延拓和沿深度轴进行波场延拓的去噪方法方面的研究成果。合成地震记录和实际资料的应用效果表明本论文提出的模型驱动的去噪方法是实用和有效的。