本发明涉及一种应用于最小二乘逆时偏移的L‑BFGS初始矩阵求取方法，属于地震勘探偏移成像领域，所述方法为在最小二乘逆时偏移的每次迭代过程中，首先基于背景速度模型与反射系数模型，以炮点震源子波为扰动，采用二阶标量声波方程有限差分线性化正演模拟技术得到正时波场及地震记录，并基于正时波场计算得到炮点单向照明补偿因子，以地震记录为扰动进行逆时延拓得到逆时波场，得到检波点单向照明补偿因子，最终得到炮‑检双向照明补偿因子。在此基础上，将该补偿因子作为Hessian逆矩阵的初始近似矩阵引入到L‑BFGS算法中，发展了一种应用于最小二乘逆时偏移的L‑BFGS初始矩阵求取方法。本方法可有效提高最小二乘逆时偏移成像精度，加快收敛速度。