稳态面波的应用相对较早，它主要是通过激振器发出某一频率的正弦波，然后使接收点的距离等于激发频率对应的波长，此时示波器将显示相同相位的波形。将检波器移动到n倍波长时，n个测点连成的时距曲线的斜率就是对应频率的面波速度。通过激发不同频率的信号，然后将这一系列频散点连接起来即为频散曲线 。在得到频散曲线后，根据瑞雷波与剪切波的速度关系，以及面波反演中的半波长法，就可以得到二维横波速度剖面。该方法由于采用的是经验法得到的横波速度结构，因此存在一定的误差。由于稳态面波法设备笨重，在地形复杂地区很难操作，给施工带来一定的麻烦，后来这种方法的应用逐渐减少。

表面波谱分析法通过震源激发地震波信号以后，将会产生一较宽频带的信号，然后利用两个检波器进行接收，并根据两个检波器的距离以及单一频率的相位差，可求得此频率的相速度，进而得到频散曲线。SASW方法可以同时检测多层介质中各层的厚度及速度，测量速度快，精度相对较高。但由于工区噪声、信号衰减、以及空间假频和近场效应的影响，一般测得的数据频带范围广。为了提高频带的分辨率，实际数据采集过程中，要调整近源检波器与源的距离，使其和道间距相等 。表面波谱法相对于稳态法而言，施工简便，更能适应地形的复杂多变，但是由于一直沿用2个垂直分量检波器接收，道数较少，在干扰波复杂的地区很难达到较好的勘探效果。

频率波数法是通过二维傅里叶变换将频率空间域的信号转化成频率波数域，然后得到一个炮集记录的能量分布情况，再根据振幅能量最大的特点提取频散曲线 。但传统的频率波数法存在一定的缺陷，对高阶的能量分比率较差，进入21世纪以后，在传统方法的基础上对其进行了改进优化：将传统的频率–波数域波数形式改造成频率–速度域形式，然后引入多重信号分类算法将空间谱相关矩阵分解为信号子空间和噪声子空间两个部分，最后利用噪声子空间部分生成最终的面波频散图像，大大提高了精度。经过改进后的频率波束法，可以提高高阶面波的分辨率，但是由于对于检波器的要求比较高，采集过程中检波器必须沿着测线等间距分布，中间不能有空道，否则就会影响其成像精度。

τ-p法是一种离散化的线性拉东变换。它将时间和空间域的地震数据按照不同的截距时间 τ 和斜率p作切割线，然后倾斜叠加投影到 τ-p 域，接着进行一维傅里叶变换，将 τ-p 域结果映射到 f-p 域，再根据速度与慢度的关系，将 f-p 域的结果映射到f-v域，就可以看到面波能量的频散现象，并根据能量团最大的特点提取频散曲线 。

τ-p法对面波高阶的分辨率较高，并且经过改进之后，对于提取瞬态瑞雷波频散曲线具有失真小、可靠性高、压制假频和端点效应好等优点。

该方法可以说是频率波数法的改进，它的不同在于未变换到波数域而直接利用了空间相位信息来计算相速度。具体做法是把变换到频率域后的面波记录表示成振幅与相位的乘积，然后将振幅项进行归一化处理，此时会形成单炮的频散能量图，依据能谱提取频散曲线。相移法对基阶面波频散曲线的提取效果较好，并且经过伍敦仕改进之后的互相关相移法，提高了常规相移法在面波频散成像方面的品质，更加能适应对基阶面波的分辨。

倾斜叠加法只和偏移距有关，与检波器的排列方式无关，该方法利用频率扫描函数与炮集记录进行卷积将频率分解，把时间变为频率，接着用倾斜叠加的方式得到每个速度的叠加能量值，使瑞雷波频散曲线的精度得到较大幅度的提高。倾斜叠加法为三维面波勘探的理论打下了基础，未来更加能够适应三维面波勘探任务。

空间自相关法关键在于计算自相关系数，然后根据系数计算相速度，目前主要分为时域计算和频域计算两种方式。时域计算首先是将连续记录的数据进行截取，分成若干的道集记录；然后对每一道数据进行窄带滤波，计算不同频率时圆心与圆周上各点的空间自相关系数，并且进行方位平均；最后使用不同观测半径的自相关系数计算相速度。频率域的计算过程是去掉了窄带滤波这个过程，只进行一次傅里叶变换就可以在时域里进行计算，大大提高了计算效率。SPAC方法只需较少的接收点就能反映较宽的频率范围，特别是对低频段的信息分辨率较高，但很难分辨高阶面波。

F-K法相对于传统SPAC法，台阵布设比较灵活，十字型、L型、圆形等都可以。传统的频率波数法是利用中心频率不同的窄带滤波器，提取相似性较好的各数据段中不同频率的F-K功率谱，根据功率谱上最大的峰值坐标，计算得到不同频率的相速度值。由于被动源波场一般都比较复杂，F-K频谱上经常会出现多个峰值，使得分辨率降低，给提取频散曲线带来一定的困难。后来在此基础上对传统的方法进行了改进，主要是将各个方向上的F-K频散谱叠加，然后在叠加后的频散谱上提取频散曲线。具体的做法是将连续记录的数据截取成记录长度一样的道集记录，然后经过二维波场变换生成频散谱，再将所有方向上的频散谱叠加合成新的频散谱。F-K法能分辨高阶面波，但采集过程中需要较多的接收点，而且当信号源来自各个方向时，分辨率会显著降低。

HVSR法主要是在自相关分析的基础上，计算同一观测点水平分量和垂直分量的谱比，并依据谱比估算地下横波速度特征，同时可以根据谱比峰值对应的卓越频率推测地层地下构造，是一有效的半定量的地震场地评价方法。HV谱比法相对于其他方法，采集相对方便，能适应各种的地形，但是不能完全定量的反演地下横波速度结构，目前国内外的应用还比较少，大多用在区域地质构造调查中。