传统有限差分方法在处理起伏地表时存在一些困难，而坐标变换法可将起伏地表映射为水平地表以克服此缺点．但同时，地下构造被变换得更加复杂，导致了波传播和成像的不准确．本文提出了一种分层的坐标变换方法，并应用到了弹性波逆时偏移中，此方法既可以克服起伏地表的影响，又可以不破坏地下构造．波场正向延拓、逆时延拓和分离是在辅助坐标系下完成的，而成像是在笛卡尔坐标系下完成的．通过对简单起伏模型和中原起伏模型的试算证明了本文提出方法的准确性．同时，对两种极端起伏地层高程不准确的情况进行测试可以看出：分层坐标变换逆时偏移方法的成像效果远好于传统坐标变换方法．