海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer，简称OBS)是一种将接收点直接放置在海底的地震观测系统。从仪器内部时钟唤醒开始，OBS便不间断地记录各种传播到其附近的信号，这些信号包含了海洋环境信息和地震波信息。基于研究对象和研究目的的不同，对于这些信号的分析与应用也就不同。本文以南黄海OBS地震资料为例，对其中具有代表性的信号进行分析、处理和应用，希望这些研究能够促使该领域的学者们展开更加深入的探索。本文主要分为三个部分：海洋环境噪音的分析与应用；南黄海OBS地震资料数据处理；南黄海OBS地震资料数据处理剖面的分析与应用。(1)海洋环境噪音的分析与应用：这部分的研究对象是风浪和涌浪。以统计学的观点分析OBS远偏移距段原始资料的波形特征和频谱变化，将分析区域划分为旧涌浪阶段、风浪增强阶段、风浪全盛阶段、风浪消退阶段以及新涌浪阶段，并根据野外地震采集记录班报计算各个阶段的持续时间和延续长度，进而推算出各个阶段OBS附近海底海流的平均速度。结合南黄海海况气候条件，本文认为上述现象是由东南风风浪对海底海流的影响造成的，其能量随五个阶段的更替发生由弱到强再到弱的变化。同时从数据在时间域与频率域中的特点发现，本文数据中的涌浪主要加强0～3Hz的海洋环境噪音，风浪则主要影响30Hz以上的海洋环境噪声；3~30Hz为其共同作用的频段范围。(2)南黄海OBS地震资料数据处理：这部分的研究对象是地震波。通过压力(P)分量和垂直(Z)分量的噪音和频谱特征分析，对其进行真振幅恢复，涌浪压制，分频扫描确定滤波频带，面波压制，压力(P)分量与垂直(Z)分量的频率、相位与振幅匹配，双分量合并压制下行多次波，随机噪声压制，预测反褶积压制上行多次波。通过对压力(P)分量与垂直(Z)分量进行的这一系列的地震资料数据处理，可以得到如下结论：①涌浪对P、Z分量的影响程度不同，P分量中涌浪能量是如此之强，乃至淹没了其他地震信号，而在Z分量中，涌浪的影响并不如P分量明显；②OBS原始资料噪音分布以直达波为界，直达波区域外相对干净，区域内水波干扰、面波、多次反射波等各种干扰混杂；③压力(P)分量与垂直(Z)分量数据合并前需要做好频率、相位以及振幅能量的匹配，数据合并后，下行多次波得到较好的压制；④双分量数据合并只能压制下行多次波，在经过数据合并和随机噪声衰减后，资料信噪比大幅度提高，在此基础上，采用预测反褶积对上行多次波予以压制，压制后OBS双分量合并数据资料品质大幅度提高。(3)南黄海OBS地震资料数据处理剖面的分析与应用：这部分的研究对象是各个震相(以壳-幔边界Pm震相和上地壳结晶基底Pg震相为例)。在参考国内外关于深部构造研究成果的基础上，完成C14、C16、C20以及C22四个OBS站位地震数据处理剖面的速度拾取和震相识别。研究结果发现：①C14、C16、C20以及C22四个OBS站位与“相邻”测线拖缆地震剖面(已进行相应空间坐标对比)关于上地壳结晶基底(Pg震相)的构造特征在大结构上吻合，说明在已知某震相速度的情况下，对其进行常速校正，可实现其所代表的深部构造成像；②相邻OBS站位的地震剖面可以互补，C14和C16号OBS共接收点地震剖面中都涉及千里岩隆起和北部坳陷，但是由于其直达波区域的影响，阻碍了对隆起与坳陷的成像，而将C14、C16号OBS地震剖面结合起来就能更直观、更全面的实现构造目标区的地震成像。③对C14、C16、C20、C22四个OBS站位地震数据处理剖面进行了常速校正和壳-幔边界结构的定量计算，得到了四个OBS站位记录的壳-幔边界信息。