本發(fā)明涉及一種VSP初至旅行時(shí)層析成像方法及系統(tǒng)，屬于海洋礦產(chǎn)資源勘探和海底地層探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。先對(duì)地面地震剖面進(jìn)行處理，得到地面地震構(gòu)造信息數(shù)據(jù)，以構(gòu)建初始VSP速度模型。再根據(jù)初始VSP速度模型計(jì)算初至旅行時(shí)計(jì)算值，將初至旅行時(shí)測(cè)量值和初至旅行時(shí)計(jì)算值進(jìn)行相減，得到時(shí)間殘差矩陣，以時(shí)間殘差矩陣作為輸入，對(duì)反演方程進(jìn)行求解，得到更新后VSP速度模型，直至更新后VSP速度模型滿足預(yù)定精度，從而利用地面地震構(gòu)造信息數(shù)據(jù)作為先驗(yàn)知識(shí)對(duì)VSP速度模型的反演過程進(jìn)行約束，提高VSP初至旅行時(shí)層析成像的精度。