随着我国城镇化的加速发展,城镇基础设施建设带来了巨大的刚性需求,对此关于城市浅层地下异常体的勘察任务也逐渐加重,但由于浅层地质情况的复杂性,岩溶作为一种典型的地质问题,也是主要难题之一。在城市浅层地下空间的探测中虽然取得了一定的成效,但是依然存在很多问题。比如外界干扰强烈,人类活动复杂,电磁干扰,震动噪声、工业干扰等,严重影响了对于浅层岩溶异常的定位,常规的地震勘探方法已经不能满足勘察需要。而井间、井地地震勘探方法受外界的干扰影响小,激发频率高,获取的数据有较高的信噪比,但是以往的处理方法具有局限性。因此,本文就浅层岩溶探测问题,使用井中地震方法,就处理技术做深入研究,研究了基于VSM技术的井-地和井-井波场重构岩溶探测技术,为岩溶的探测提供了新方法。本文利用数值模拟实现RVSP观测系统和井间观测系统经VSM技术处理后到SSP观测系统的转换,并建立数据分析理论和成像方法。建立模型后,通过正演得到地震数据,分析正演数据的波场特征,提取出需要的直达波、反射波和多次波;然后通过编程实现到SSP观测系统的转换,接着使用常规的地面自激自收地震数据处理流程得出偏移剖面;最后将上述方法使用到井间工程实例中,研究对井旁岩溶的成像效果。最后得到了以下结论:(1)基于VSM技术的RVSP观测系统和井间观测下地震数据处理技术对于岩溶的埋深分辨效果良好,但是随着岩溶规模的改变,分辨效果也有一定的出入;(2)RVSP观测系统情况下对于横向多个岩溶分辨能力较好,纵向多个岩溶分辨能力较差,将其炮检点进行等效互换就能实现对于其纵向分辨能力的提升。(3)井间观测系统情况下对于多个岩溶的横向和纵向多个岩溶分辨效果都很好,但是对于岩溶的方向定位存在一定的问题,一样可以通过炮检点等效互换来实现。(4)通过VSM技术增大井间观测系统的勘探范围,并且实际资料论证也取得了良好的分辨效果。该论文有图80幅,表5个,参考文献90篇。