纵横波叠前反演能够提供更精确的储层物性信息，消除假象。采用广义线性反演方法，相比于传统的近似公式，能够更准确的反映Zoeppritz方程的变化规律，从而得到更完善的反演结果。本文采用的叠前稀疏脉冲AVA广义线性反演，是一种建立在稀疏脉冲基础上的叠前AVA广义线性反演。该方法采用L1模稀疏脉冲反褶积在反演前即消除掉子波的效应，提高地震资料的分辨率，从而避免了反演的过程加入褶积，在反演中取得了很好的效果。在本文中，完整的推导了广义线性反演的相关公式，分析了Zoeppritz方程各参数的线性化趋势，形成了完整的多波联合反演、单一纵波反演、单一横波反演的叠前三参数反演方法。反演可以得到地层的纵波速度、横波速度和密度信息，从而有效地指导岩性和流体预测、含油性分析。CUDA是一种GPU并行架构，通过该架构进行多线程运算，可以有效地将程序并行化，极大地提高程序运行的效率。近年来，GPU并行运算越来越多的运用于石油勘探领域，在波动方程正演、成像方面应用愈加广泛，并有着理想的加速效果。叠前反演也是一种大运算量，大数据量的处理过程，因此本文将GPU并行计算运用于叠前反演计算中，并且取得了良好的加速效果，这也预示着GPU运算将会在石油勘探中有光明的前景。