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穩(wěn)態(tài)面波的應用相對較早，它主要是通過激振器發(fā)出某一頻率的正弦波，然后使接收點的距離等于激發(fā)頻率對應的波長，此時示波器將顯示相同相位的波形。將檢波器移動到n倍波長時，n個測點連成的時距曲線的斜率就是對應頻率的面波速度。通過激發(fā)不同頻率的信號，然后將這一系列頻散點連接起來即為頻散曲線 。在得到頻散曲線后，根據(jù)瑞雷波與剪切波的速度關(guān)系，以及面波反演中的半波長法，就可以得到二維橫波速度剖面。該方法由于采用的是經(jīng)驗法得到的橫波速度結(jié)構(gòu)，因此存在一定的誤差。由于穩(wěn)態(tài)面波法設(shè)備笨重，在地形復雜地區(qū)很難操作，給施工帶來一定的麻煩，后來這種方法的應用逐漸減少。

表面波譜分析法通過震源激發(fā)地震波信號以后，將會產(chǎn)生一較寬頻帶的信號，然后利用兩個檢波器進行接收，并根據(jù)兩個檢波器的距離以及單一頻率的相位差，可求得此頻率的相速度，進而得到頻散曲線。SASW方法可以同時檢測多層介質(zhì)中各層的厚度及速度，測量速度快，精度相對較高。但由于工區(qū)噪聲、信號衰減、以及空間假頻和近場效應的影響，一般測得的數(shù)據(jù)頻帶范圍廣。為了提高頻帶的分辨率，實際數(shù)據(jù)采集過程中，要調(diào)整近源檢波器與源的距離，使其和道間距相等 。表面波譜法相對于穩(wěn)態(tài)法而言，施工簡便，更能適應地形的復雜多變，但是由于一直沿用2個垂直分量檢波器接收，道數(shù)較少，在干擾波復雜的地區(qū)很難達到較好的勘探效果。

頻率波數(shù)法是通過二維傅里葉變換將頻率空間域的信號轉(zhuǎn)化成頻率波數(shù)域，然后得到一個炮集記錄的能量分布情況，再根據(jù)振幅能量最大的特點提取頻散曲線 。但傳統(tǒng)的頻率波數(shù)法存在一定的缺陷，對高階的能量分比率較差，進入21世紀以后，在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上對其進行了改進優(yōu)化：將傳統(tǒng)的頻率–波數(shù)域波數(shù)形式改造成頻率–速度域形式，然后引入多重信號分類算法將空間譜相關(guān)矩陣分解為信號子空間和噪聲子空間兩個部分，最后利用噪聲子空間部分生成最終的面波頻散圖像，大大提高了精度。經(jīng)過改進后的頻率波束法，可以提高高階面波的分辨率，但是由于對于檢波器的要求比較高，采集過程中檢波器必須沿著測線等間距分布，中間不能有空道，否則就會影響其成像精度。

τ-p法是一種離散化的線性拉東變換。它將時間和空間域的地震數(shù)據(jù)按照不同的截距時間 τ 和斜率p作切割線，然后傾斜疊加投影到 τ-p 域，接著進行一維傅里葉變換，將 τ-p 域結(jié)果映射到 f-p 域，再根據(jù)速度與慢度的關(guān)系，將 f-p 域的結(jié)果映射到f-v域，就可以看到面波能量的頻散現(xiàn)象，并根據(jù)能量團最大的特點提取頻散曲線 。

τ-p法對面波高階的分辨率較高，并且經(jīng)過改進之后，對于提取瞬態(tài)瑞雷波頻散曲線具有失真小、可靠性高、壓制假頻和端點效應好等優(yōu)點。

該方法可以說是頻率波數(shù)法的改進，它的不同在于未變換到波數(shù)域而直接利用了空間相位信息來計算相速度。具體做法是把變換到頻率域后的面波記錄表示成振幅與相位的乘積，然后將振幅項進行歸一化處理，此時會形成單炮的頻散能量圖，依據(jù)能譜提取頻散曲線。相移法對基階面波頻散曲線的提取效果較好，并且經(jīng)過伍敦仕改進之后的互相關(guān)相移法，提高了常規(guī)相移法在面波頻散成像方面的品質(zhì)，更加能適應對基階面波的分辨。

傾斜疊加法只和偏移距有關(guān)，與檢波器的排列方式無關(guān)，該方法利用頻率掃描函數(shù)與炮集記錄進行卷積將頻率分解，把時間變?yōu)轭l率，接著用傾斜疊加的方式得到每個速度的疊加能量值，使瑞雷波頻散曲線的精度得到較大幅度的提高。傾斜疊加法為三維面波勘探的理論打下了基礎(chǔ)，未來更加能夠適應三維面波勘探任務。

空間自相關(guān)法關(guān)鍵在于計算自相關(guān)系數(shù)，然后根據(jù)系數(shù)計算相速度，目前主要分為時域計算和頻域計算兩種方式。時域計算首先是將連續(xù)記錄的數(shù)據(jù)進行截取，分成若干的道集記錄；然后對每一道數(shù)據(jù)進行窄帶濾波，計算不同頻率時圓心與圓周上各點的空間自相關(guān)系數(shù)，并且進行方位平均；最后使用不同觀測半徑的自相關(guān)系數(shù)計算相速度。頻率域的計算過程是去掉了窄帶濾波這個過程，只進行一次傅里葉變換就可以在時域里進行計算，大大提高了計算效率。SPAC方法只需較少的接收點就能反映較寬的頻率范圍，特別是對低頻段的信息分辨率較高，但很難分辨高階面波。

F-K法相對于傳統(tǒng)SPAC法，臺陣布設(shè)比較靈活，十字型、L型、圓形等都可以。傳統(tǒng)的頻率波數(shù)法是利用中心頻率不同的窄帶濾波器，提取相似性較好的各數(shù)據(jù)段中不同頻率的F-K功率譜，根據(jù)功率譜上最大的峰值坐標，計算得到不同頻率的相速度值。由于被動源波場一般都比較復雜，F(xiàn)-K頻譜上經(jīng)常會出現(xiàn)多個峰值，使得分辨率降低，給提取頻散曲線帶來一定的困難。后來在此基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)的方法進行了改進，主要是將各個方向上的F-K頻散譜疊加，然后在疊加后的頻散譜上提取頻散曲線。具體的做法是將連續(xù)記錄的數(shù)據(jù)截取成記錄長度一樣的道集記錄，然后經(jīng)過二維波場變換生成頻散譜，再將所有方向上的頻散譜疊加合成新的頻散譜。F-K法能分辨高階面波，但采集過程中需要較多的接收點，而且當信號源來自各個方向時，分辨率會顯著降低。

HVSR法主要是在自相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，計算同一觀測點水平分量和垂直分量的譜比，并依據(jù)譜比估算地下橫波速度特征，同時可以根據(jù)譜比峰值對應的卓越頻率推測地層地下構(gòu)造，是一有效的半定量的地震場地評價方法。HV譜比法相對于其他方法，采集相對方便，能適應各種的地形，但是不能完全定量的反演地下橫波速度結(jié)構(gòu)，目前國內(nèi)外的應用還比較少，大多用在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查中。