有限差分法是当前地震波场计算中应用较为广泛的一种方法，它具有计算速度快、精度高、适用范围广等优点。本文对主要的地震波场计算方法及前人所获得的研究成果做了简要的概述，在对各种方法深入的对比分析和研究的基础上，用高阶交错网格有限差分方法来对地震波场进行计算。本文以波动方程和Tavlor展开公式为基础，系统的推导了弹性波方程的任意阶空间和时间精度的交错网格差分格式，格式的差分精度高，可以适用于任意复杂介质模型的正演模拟，同时还进行了稳定性、频散现象和边界条件分析。然后基于弹性波方程模拟了各向同性介质和各向异性介质的弹性波波场，得到的正演模拟结果可以清晰的反映出地震波场中波传播的运动学和动力学特征。又根据实际勘探中的情况，基于声波方程进行了正演模拟和逆时偏移计算。本文通过理论模型和实际复杂构造模型的数值试验来验证高阶交错网格有限差分算法进行正演模拟和逆时偏移的效果。实验的结果表明，高阶交错网格有限差分法具有高效、精确、实用的特点，具有广阔的应用前景和实际意义。