传统地震成像方法仅利用地下一次反射波成像。然而在典型的VSP、OBS以及三维表面观测系统中，由于震源或者检波器的稀疏采样，传统成像方因地下覆盖不足，在部分区域出现成像缺失或者成像脚印。表面多次波在地震数据中是一种能量很强的同相轴，在地下经过多次波反射，能够为下地表成像提供更高的覆盖次数，对传统成像方法形成有效的补充。
然而多次波成像面临严重的串扰噪声问题，这些噪声干扰破坏有效的地层成像，大大降低了多次波成像的价值。最小二乘逆时偏移方法能够迭代消除这些串扰噪声，但是该过程往往需要几十次迭代过程才能有较好的效果，计算量巨大。
我室刘学建博士及其导师刘伊克研究员，利用表面多次波的平面波分解，提出了包含表面多次波的平面波最小二乘逆时偏移方法，通过线性相位编码将几百或上千个包含多次波的炮记录转换为几十个具有不同射线参数的平面波记录，并将不同平面波记录动态分配到不同迭代步上进行偏移计算。该方法极大地减少了单次迭代的计算单元，结合预条件的共轭梯度算法，能够高效地消除串扰噪声并提高成像分辨率。
如图所示，经过31次迭代后，大部分串扰噪声被消除；31次迭代的计算量与常规最小二乘逆时偏移的一次迭代计算量相当。作者进一步利用平面波最小二乘逆时偏移实现了一次反射波与表面多次波的联合成像。该方法可拓展到三维地震表面观测数据中，有效地提高地下成像的覆盖次数和照明范围。
