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单程波动方程相对于双程波动方程在地震数值模拟方面具有很多优点，例如计算效率高、有利于偏移速度建模、可以得到高信噪比的合成记录等。单程波动方程目前主要用于零偏移距的地震数值模拟，但是在非零偏移距的地震数值模拟方面由于理论不完善以及欠缺快速的算法而应用较少。本文利用单程波动方程的诸多优点，对单程波动方程波场延拓算子的应用进行了研究，开发了二维快速正演功能并集成在复杂山地地震软件GeoMountain 解释子系统中，经理论测试及实际应用表明，具有良好的应用前景。