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基于采用能反映时频非平稳特性的时变谱密度(局部谱密度)来描述地震地面运动的必要性,给出了利用正交HHT(Hilbert-Huang Transform)估计地震地面运动局部谱密度的方法.具体算例表明:与多重过滤和短时傅立叶变换相对比,利用正交HHT法来估计局部谱密度,速度更快,精度更高;与传统HHT方法相比,正交HHT法避免了能量泄露,有更普遍的适用性.因此,它是一种高效的局部谱密度估计方法.同时,用得到的局部谱密度对三条地震波的能量进行研究,总结了地震波样本能量的分布和变化情况.