地震数据的采集是野外地震勘探中的第一步,采集数据的好坏直接影响后续地震数据的处理,而采集主要包含地震波的激发与接收。在激发方面,多年来对炸药震源激发方法的理论研究相对较少,缺乏系统、深入的认识,不利于进一步优化激发参数的设计;而接收方面,常规野外组合在压制噪音的同时削弱了有效信号,使得地震信号频带变窄,因此单点高密度采集技术受到了越来越多的关注,而其中的室内组合技术是该技术的重要组成部分。为了进一步提高地震数据的质量,对地震激发和接收方法开展系统研究是很有必要的。本文首先从表层近地表结构调查出发,论述了典型复杂近地表的特征及相关参数的获取方法。然后重点研究了炸药震源激发方法,包含药量、药型、岩性、装药结构和激发井深等参数对激发效果的影响及选取。利用爆炸动力学理论和数值计算,研究爆炸空腔、洞壁压力等相关物理参量并结合能量利用率,分析在扩腔过程中传入岩石和土介质内的能量变化规律。在此基础上结合空腔震源模型,详细推导得到了包含炸药参数的地震子波解析解,并分析了炸药参数对地震子波的影响规律。在对装药结构的研究中,基于爆炸动力学理论,结合炸药在空气、水、泥土等介质中爆炸形成的冲击波的研究成果,以能量利用率为准则,分析不耦合装药条件下不同耦合介质对激发的影响,为闷井技术提供理论基础,在此基础上,进一步研究围岩孔隙介质对激发效果的影响。最后,结合点震源激发的虚反射理论,分析井深对激发效果的影响,并进一步分析采用长药柱震源、延迟震源激发时,虚反射对子波的影响,并通过正演模拟验证结论的正确性,为激发井深的设计提出合理建议。最后重点研究了组合检波技术,引入波束形成理论,在常规线性(算术平均加权)组合的基础上,研究了基于窗函数的加权组合,考虑到野外施工的成本和组合检波算法的实用性,将其应用于单点高密度采集技术中的室内数字组合中,并进一步对基于PCA的加权组合和基于MVDR的加权组合两种算法进行了理论研究。结合数值分析和正演模拟,对比分析了不同加权组合对信噪比和保真性的影响,为组合检波方法拓宽了研究思路。