탄성파(인공지진파)를 이용하여 지하매질의 구조를 추정하는 기술이 개시된다. 본 발명에 따른 지하 매질을 통과하여 지표면에서 기록된 탄성파 데이터와 상기 가정한 초기 지하 매질에 대한 모델링 데이터를 가지고 파형역산 알고리즘을 적용하여 상기 지하 매질의 구조를 추정하는 방법은, 상기 측정된 시간 영역의 데이터를 소정의 변환 영역의 데이터로 변환하고, 상기 변환 영역에서의 상기 지하 매질 구조에 대한 특정 데이터와 모델링 데이터의 차이를 이용하여 각 변환변수에서의 목적 함수(objective function)를 정의하고 잔차를 계산하는 단계; 상기 각 변환변수에서의 목적 함수를 최소로 하는 최대 급경사 방향을 합산하여 전체 변환변수의 범위에 대한 최대 급경사를 계산하되, 제1가중치를 적용하여 상기 각 변환변수에서의 최대 급경사 방향을 정규화(normaliztion)하고, 상기 정규화된 각 변환변수별 최대 급경사 방향에 제2가중치를 추가로 적용하여 합산하는 단계를 포함한다.