本发明涉及一种约束表层建模的三维地震采集激发井深设计方法，属于地震资料采集处理技术领域，通过更新初始速度模型能够得到用于设计激发井深的高精度近地表速度模型，即先建立初始速度模型，根据该初始速度模型反演建立近地表模型，结合地震采集的新测量成果、表层调查点资料的约束条件，在近地表模型的基础上反演得到高精度近地表速度模型。最后将采集区的设计炮点数据和不同地表类型区域对应的激发层速度界面代入该高精度近地表速度模型，从而得到高精度的激发井深。本发明的三维地震采集激发井深设计方法提高了速度模型的精度，优化了井深设计，且优化后的激发井深精度较高，能够保证地震资料品质、低幅构造和属性预测精度。