由于地层粘性介质的吸收对地震波具有时变的滤波效应,地震波随着传播时间的增加能量逐渐衰减、速度频散;同相轴连续性变差,进而导致深层分辨率明显降低。而地震数据处理的主要目标是获取高分辨率地震剖面,这就需要针对粘性介质吸收与频散进行振幅补偿和相位校正。其中反Q滤波就是一种普遍使用的补偿方法。从地震波传播的观点来看,反Q滤波可看作是地震波的逆向传播过程,是将地表记录到的数据反向延拓并剔除地球介质对入射地震波所产生的层状Q值滤波作用。前人已经提出了基于波场延拓理论的层状Q值的反Q滤波方法,但是由地震资料直接进行层状Q值建模存在众多困难,精度较差。为了克服层状Q值建模的困难和提高算法的计算效率,本文提出了一种基于等效Q值的时域反Q滤波算法,将加权最小平方方法优化设计思想引入到时域反Q补偿短算子设计当中,给出最优时域短算子设计,将大量的频域乘法工作转化为少量的时域褶积运算;采取表驱动方案,将短算子的构建与反Q补偿运算相剥离,极大地提升了算法的计算效率;提出了一种新的稳定性控制方法,其既保证算法具有良好的稳定性,又满足短算子设计精度的要求。本文给出了一种利用扫描分析技术与广义S变换时频分析工具相结合求取介质等效Q值的方法,该方法用一系列常Q值采用常Q反Q滤波方法对成像后叠加数据进行粘性补偿,然后利用广义S变换求取补偿后叠加道的时频谱和瞬时频谱的峰值频率,以浅层强反射界面子波时频谱为参考,其他深度处地层子波的时频谱特征与之进行比较,当谱宽和峰值频率达到一致作为正确Q值的选定标准。将本文发展的反Q滤波方法应用于理论数据和实际地震资料处理。处理结果表明:基于等效Q值的时域反Q滤波算法可以取得与频域算法相同的补偿效果,并保证算法具备良好的稳定性和更高的计算效率,充分证明了该方法的正确性与实用性。