浅层地震勘探方法是一种工程、水文和环境物探方法中最重要和最常用的方法之一,其面临突出难题是在干扰严重环境下解决浅而小地质构造问题,要解决此问题关键是提高地震记录分辨率实现精确勘探。然而,分辨率是一种综合性、系统性概念,其贯穿整个勘探过程。因此,要实现高分辨率浅层地震勘探,仍然有许多理论和技术问题需要研究和解决。本文综合运用地震勘探、系统工程、信号分析、传感器、数据采集系统、嵌入式系统和数字信号处理等理论和技术方法,在国家中小企业创新资金支持下,以地震记录分辨率为中心内容,以浅层地震仪器为主要研究对象,深入系统地分析研究了地震记录分辨率分析方法、地震仪器分辨率分析方法、低功耗高分辨率浅层地震仪基于平台设计方法和基于平台的矿井浅层地震仪产品开发,取得如下主要结果:1.提出基于时间分辨率和振幅分辨率的地震记录分辨率分析方法,利用此方法可比较容易从理论上分析影响地震记录分辨率的关键因素,有针对性地提出相应的解决方法,并为高分辨率浅层地震勘探仪器产品开发提供理论基础。2.提出基于动态范围和频率特性的地震仪器分辨率分析方法,利用此方法可有效地解决浅层地震仪器分辨率分析问题,并为高分辨率浅层地震仪器产品开发提供技术基础。3.提出浅层地震仪基于平台设计方法,此方法具有先进性、科学性、实用性、高效性、灵活性、可裁剪性、可维护性、可扩展性和可升级性。利用此方法不仅可开发出低功耗、高分辨率浅层地震勘探仪器产品,而且还可以彻底根除基于器件设计方法所带来的种种弊端,同时还可为高分辨率浅层地震勘探仪器系列产品高效开发提供技术保证。4.开发出两款低功耗高分辨率矿井浅层地震仪产品——矿井地质探测仪和矿井巷道超前探测仪,通过现场试验验证,其可有效地解决煤矿井下巷道四周浅层地质小构造(如断层)勘探和煤层厚度探测问题,仪器性能和功能达到或超过国内同类产品水平,且仪器的功耗(≤4W)小于国内外先进的高分辨率浅层地震仪产品。