本文利用天然地震P波走时残差进行了中国南北构造带(22.0°N～44.0°N,97°E～107.5°E)上地幔和地壳的三维速度成像研究。天然地震数据由中国地震台网和国际地震中心(ISC)提供。在反演方法模型参数化过程中,网格间的速度由插值函数表示,允许出现速度间断面。由于应用了LSQR算法,极大地降低了计算量和计算机内存量。因此,确保了算法的稳定性。针对解的分辨率评价,本文提出了一种非线性问题线性解的评价方法,并将LSQR算法及本文解的评价方法用于中国南北带岩石三维地震波速度结构的成像研究。