目前,波场数值模拟被广泛应用于各个领域,它是研究地震波传播的运动学和动力学特征的重要手段,由于地震波正演模拟的优劣会直接影响模拟的效果,所以为了得到好的模拟效果,本文选择用交错网格高阶有限差分法进行数值模拟。在模拟的过程中,要考虑多个方面的问题,比如产生面波的自由边界条件,能够吸收来自边界的不期望反射的人工边界条件,稳定性条件,以及频散等问题,这些都是模拟过程中所必需的,本文针对这些方面一一进行了讨论。根据在半空间均匀介质以及层状介质条件下的特点,研究了不同阶数情况下的波场剖面及波场快照,并将其进行了对比,根据弹性波理论,采用交错网格有限差分数值求解方程,对浅层各向同性弹性介质进行了包括瑞雷面波和体波在内的全波场模拟,为了更好地处理模拟过程中不需要的反射,在正演模拟中采用吸收边界条件,并给出了分裂PML吸收处理方法,这种方法使得在处理边界时更加简单有效,可以获得更加接近实际情况的模拟记录。在数值模拟中,采用地震勘探中常用的爆炸点震源激发产生瑞雷面波,并讨论了震源埋深对瑞雷面波激发的影响。随着研究的不断深入,二维数值模拟不能满足日益复杂的地质环境,本文给出了三维数值模拟的原理及编写程序过程中所需要的公式推导,并对其边界条件,稳定性条件的公式等也进行了阐述,为下一步研究三维情况打下基础。此外,由于面波在实际的处理中是作为干扰波存在的,因此,本文对去除面波的几种方法进行了总结,并用实际数据和模型数据进行了验证。