SWS之时间距离域中的面波
时间距离域中的面波在时间(T)距离(X)域中了解面波及干扰波的宏观特征，是处理和解释面波数据中首要的步骤。
面波的多通道采集数据，在时间距离域一般表示为二维座标中的图形。其横座标为各检波通道至震源的距离，纵座标轴为震源激发后的传播时间，向下为时间增大。各通道接收的震波振幅数据，在相应距离的横坐标上，按到达时间表示为沿纵坐标的图形（横向摆动的波形或不同的色彩）。
子波、同相轴、视速度、视周期
脉冲震源在地层中激发的振动，在时间上表现为短暂的波形，在传播中保持着基本相似而又缓慢变化的特征。震源激发的同一类的波型，在相近的接收通道上也表现出相似的波形，称为该波型的子波。同一波型在相近通道上子波相似特征点的连线称为同相轴。它在时间距离坐标中的斜率，体现了该波型沿地表传播的速度，称为视速度，同相轴越陡，视速度越小。子波波形两个正负主峰占的时间称为视周期，可以用它估计波型的主频率。
时间距离域中的典型面波数据图形
下图是一个在沉积地层上取得的完整的面波振动记录，距离由距震源10米到480米，时间从震源激发到2秒，包含了层状介质上地表接收到的面波及其它干扰波的基本波型。
图中显示不同视速度和视周期的波型。震源在左边，由左向右子波的到达时间越来越迟，其中标示出的三组波型有
A ：视速度大（同相轴平缓），视周期短（主频率高），它属于浅层折射波和反射波的波型。
C ：视速度小（同相轴陡），视周期由短变长（主频率变低），它属于面波基阶模态的波型。
B ：视速度比 C 较高（同相轴较缓），视周期由比 C 短（主频率较高），它属于面波的几个高阶模态的波型。
由图中面波的波型表现可以看出：邻近通道的子波波形变化平缓，说明地层横向相对均匀。出现明显的高阶模态波型（B），反映了地下存在分层结构。视周期较长的基阶模态波型（C）振幅较大而且稳定，表明面波能量所及的深度内存在较高刚度的底部地层，能将面波能量折返到地表附近。
正常地层中不同频率段的面波数据图形
脉冲震源产生的面波振动，包括宽频率范围内的各个频率组分。通过窄频带滤波，可以从时间距离域中看出不同频率组分面波各模态的表现，以及干扰波的振幅变化，了解在宽频率范围内提取面波频散数据的可能性。
这是一个在分层地基上取得并未作滤波的面波原始记录，距离由距震源25米到47米，记录时间为 1秒，包含了面波及其干扰波的基本波型。
黄色的帚形框圈出面波振动数据的时间距离范围。上界的黄线界定了每秒 200米的视速度，下界的更陡斜边为秒50米。黄色框外的上部出现的是较弱的反射和折射波，它们的主要振动能量，可以在数据处理时用如图的帚形时距窗口加以排除。
窗口内下部是面波的基阶模态，而上部出现显著的高阶模态，视速度和视周期都和基阶模态有所差别，反映了地下存在分层结构。
原始记录经过 11Hz 的窄频带滤波，得到如下的波型图形。
11Hz 频率段靠近面波基阶模态的视周期，基阶模态的振幅相对增强，但是较高视速度的高阶模态依然明显存在，表明同一频率的面波组分中存在不同视速度的模态。而且在左部的几个通道上，不同的模态合并到同一时间段内。在这样的距离段内，单一的时间频率分析，是难以分离出不同的模态的。
原始记录经过 22Hz 的窄频带滤波，得到如下的波型图形。
22Hz 频率段靠近面波高阶模态的视周期，高阶模态的振幅相对增强，而较低视速度的基阶模态也存在，也只有在距震源相应宽的距离段上，才有可能区分不同的模态。
将原始记录经过 3Hz 的窄频带滤波，得到如下的波型图形。
记录的 3Hz 频率分量振幅很弱，显示图形时加大了振幅的增益。图形中出现的同相轴大部分都极平缓，具有很大的视速度(甚至表现出反向震源传播的视速度)，其展布已经不能包含在面波的时间距离窗口内。只有在更大的距离上（窗口的右下角）才显现具有低频面波视速度的面波成份。
这些低频同相轴反映了大波长的波动组份，涉及的周边范围宽，一般属于水平地层中的低频反射鸣震，或者是来自采集排列旁侧的散射波场。它们的振幅在图示的 3Hz 频段超过了面波的幅度，构成对低频面波的干扰。
这种低频干扰不是用简单的时距窗口能够排除的。如果脉冲震源没有足够的低频能量，它往往会掩没面波的低频组分，构成低频（反映大的深度）面波数据中出现过大的相速度。这种干扰现象在全频段的原始面波数据中并不明显，只有在窄频带滤波的时间距离数据中才会明显暴露出来。
地层中含局部异常体的面波数据图形
引发图中波形的震源位置在左边，正常地层的面波同相轴由左上方向右下方延伸。 图中正常同相轴的中部出现向左下方的分支，表明面波向右方传播途中遇到局部异常介质，产生反向的散射。
这种异常现象在多道的时间距离域图形中容易判断，异常的水平位置也容易确定，但是难于判断异常体的深度。对面波的频散数据它也会造成扭曲。
地表为高刚度层覆盖的地层面波数据图形
图中的波形数据是在0.5米厚水泥层覆盖的地层上采集的。震源位于第一道左边1米，道距为0.5米。黄色时距窗口的上界为每秒2500米波速，下界为每秒200米速度。右图是左图的左上角的放大图形，图中波形的平顶是显示时截断的。
左图中明显可见的面波同相轴视速度低，视周期长，反映了下覆地层的弹性波速，应属面波的基阶模态。
其上部影约可见视周期很短的振动，在左边距震源近的通道上振幅大，反映较明显，它属于高刚度层覆盖层造成的面波的高阶模态的反映（右图经放大后可以看得更清楚）。
图中面波的振幅由左向右随距离的增大急剧衰减，这是地表高刚度覆盖导致的特征漏能现象。和高刚度地层在底部的正常地层结构不同，震源的弹性能量在地表高刚度覆盖的下界面向下部地层漏失，其下再没有使它向上折返的界面条件。
在最简单的地层条件下（均匀不分层），面波波速没有频散，根据时间频率域中的面波同相轴斜率，完全可以确定面波的速度，并藉以估算地层的刚度。对于分层的地层，面波的速度将产生频散。如果各层的刚度随深度逐层增加，面波的弹性能量将偏向它的基阶模态，高阶模态的能量偏弱。这时用简单的窄频带扫频滤波方法，也可以在时间距离域估算面波的频散规律。面波应用研究的早期，就是这样来获取面波的频散速度的。如果各层的刚度随深度起伏，特别是含有显著的软弱夹层，面波高阶模态的能量将相应加强。这时就难以用简单的扫频滤波方法，在时间距离域分清面波的模态和估算面波的频散，而不能不采取更复杂的数据处理方法。
目前存在不同性能的波场分频速度估计方法。二维频率波数域方法是一种通用方法，有快速计算的功能，比较适用于多道线性阵列的波场分频速度估计。
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