随着我国城市化进程的快速推进,重要城市和城市群地下空间开发与利用已经成为下一阶段城市发展和建设的主要目标。然而,许多城市地下空间开发利用存在地质情况不明,地下空间资源禀赋不清等情况,在很大程度上影响了和延缓了地下空间的开发和利用。济南市位于山东省中部,南倚泰山-沂山凸起,北临齐河-广饶断裂,是环渤海地区南翼的中心城市,是著名的泉城。多年以来,由于缺少有效的探测技术手段,无法确定泉水的“源、运、储”,因此制约了地铁建设和其他地下空间利用,亟待查清楚控制泉水的断裂、岩体和主要地层的空间分布,为地下空间开发提供依据。背景噪声层析成像方法是一种近几年发展起来的无源层析成像技术,与传统的地下空间探测方法相比,密集台阵的背景噪声层析成像不需要特定震源,通过提取台站对之间的格林函数进行成像,可快速获得地下2 km以浅的精细S波速度结构,具有成本低、污染小、结果可靠等诸多优点,特别是在人文干扰严重的环境下依然能获取有效的地下结构信息,日益得到了地球物理工作者的青睐。在济南市中心城区布设87台短周期三分量EPS便携式数字地震仪。仪器动态范围120db,可以更好的测量反射性能较差的介质;采样率100Hz,数据分区块分时间段连续一个月左右不间断采集;其中第一区块49台、第二区块38台,分别采用网格状和线状的台站布设方式(台站间距为1-2km和0.15-1km)。首先将单台采集的数据进行数据预处理、互相关计算与叠加,获得了较高信噪比的面波信息,之后采用直接利用基阶群速度频散曲线反演的反演方法,取得了研究区内1km以浅的横波速度结构。背景噪声层析成像技术有效的识别了研究区内两条断裂及分析了其下部的横波速度结构特征,初步厘定了研究区的构造格局,刻画了研究区内主要岩体和地层的空间展布情况。噪声成像技术所获得的研究区内的横波速度结构,为济南市地下空间开发提供了直接依据。研究结果表明,噪声成像技术在人文干扰严重的城区能够获取有效的地下结构信息,克服了传统地球物理方法在城区特别大城市难以获得有效信息的不足,有望成为城市地下空间调查的主要方法。为全国其他城市开展的城市地下空间调查提供了借鉴和指示。