随着大量工程应用深入地质条件复杂地区,工程施工越发依赖全面的地质信息资料。为了给工程施工提供信息化保障,地球物理科学及物探技术在工程领域快速发展。利用噪声源瑞利面波的波场特性进行探测的实际应用已在国内外地震、工程勘探等领域展开,而对噪声源瑞利面波波场的理论研究还相对较少。由于噪声源的随机维度多、模拟难度大,噪声源瑞利面波波场的研究主要集中在现场试验,数值模拟研究发展较慢。本文基于波动理论及瑞利面波的频散曲线特性,利用Ansys有限元软件,采用Plane182四角点平面单元建立了简化的噪声源数值模型空间,并使用Combine14弹簧单元完善了模型边界条件,形成粘性边界。最后,使用Geogia Seismic Pro数据处理软件,利用噪声源F-K与SPAC法提取频散曲线,展开了噪声源瑞利面波在均匀介质及非均匀介质条件下的波场数值模拟及分析,得到了以下结论：在均匀介质中,展开了同侧源、异侧源两种噪声源简化模拟模型,实验发现噪声源F-K法和SPAC法能有效提取同侧源和异侧源瑞利面波的频散曲线,达到了较好的探测效果。此外,利用均匀介质本文开展了近场干扰和假频干扰分析研究。研究发现在近场区瑞利面波的波速向体波波速偏移,当体波与面波的到时相差一个雷克子波时长,体波与面波完全分离,近场干扰现象消失。在提取频散曲线时出现空间域假频干扰,这种干扰在主动源和噪声源中均存在。主动源信号在奈奎斯特频率外出现同向假频信号,噪声源除含有同向假频信号外还具有逆向的假频分量,影响频散曲线的提取。通过提高空间采样率能在波数域增大真实信号与假频信号的区分度,压制假频信号的存在区间,能有效压制空间假频信号。在非均匀介质中,本文分别建立了矩形空洞、矩形高速层、圆形低速体三种异常体的非均匀介质,通过数值模拟研究噪声源瑞利面波频散特性对其的分辨及适用情况。研究发现,噪声源对矩形异常体的分辨能力较好,可以判断异常体的中心位置,但异常体边界呈现速度过渡段,无法准确判断异常体边界位置。在圆形低速异常体的研究中,噪声源瑞利面波频散所绘制速度剖面相较矩形异常体的误差较大,对圆形异常体无法准确定位,且无法判断圆形异常体的底部边界,但依然可以判断速度变化趋势,辅助少量取芯钻孔,依然可以取得较好的预报效果。