背景噪声层析成像方法发展迅速,是近年来地震科学研究的热点问题之一。该方法是通过台站对记录的长时间背景噪声互相关来近似经验格林函数,进一步通过面波层析成像获取地下S波速度结构。高铁激发震动产生的地震波,能够探测浅地表地质结构,从高铁震源数据中可以分离出宽频带背景噪声记录进行成像。论文通过建立系统的背景噪声技术流程,反演获取了南加州地区和河北容城高铁震源台站地区地下三维S波速度结构,具有一定理论意义和应用价值。首先将背景噪声成像方法应用于南加州地区,旨在对背景噪声成像方法的每一步进行详细、系统的研究,为后续高铁震源背景噪声成像处理奠定基础。研究区地质构造复杂,高山与盆地交错,台站分布密集,可用台站记录丰富,是地学研究的热点地区。通过对该地区58个台站长达一年的背景噪声记录进行互相关获取经验格林函数,进一步提取5～50s的基阶瑞利面波相速度频散曲线,利用面波频散直接反演方法得到该地区35km以上的三维S波速度结构。对不同深度上（5km、10km、20km、35km）的反演结果进行讨论,分析了研究区典型地质构造在地壳以及上地幔的变化特征,根据垂向剖面的速度变化特征,推测该地区莫霍面深度约为26km。随后,尝试利用高铁震源背景噪声数据进行层析成像。数据来源于2018年北京大学宁杰远研究组在京广高铁沿线布设的一期台阵约14天的高铁地震记录。选取均匀分布的46个台站,将其中与铁路距离小于5km的28个台站进行数据分离。对分离出的宽频带背景噪声信号经过单台数据预处理、互相关和叠加,提取相速度频散以及面波直接反演,得到研究区域400m以上的三维S波速度结构。