随着城镇化速度的加快,城市地下空间探测正发挥着日益重要的作用。比起传统的主动源面波勘探,利用背景噪声刻画浅地表特征的被动源面波技术,可通过更低的成本获得更深的探测深度,近年在人口密集的城镇地区得到了广泛应用。然而,被动源面波方法在实际应用中也面临着诸多挑战。在城镇中,有时会遇到实验场地监管限制,难以实现长时间采集,导致在短时采集期间噪声源分布不均匀,会严重地影响面波能量的成像效果;或是研究人员期望利用有限的噪声数据尽可能提高成像质量,因此短时高精度的面波成像是必要且重要的。因此,本文针对城市超短时长背景噪声,研究噪声数据处理方法,总结出高效合适的方法来提高被动源面波短时成像的精度。本文介绍了被动源面波勘探研究现状,其中地震干涉法在利用人文噪声揭示城镇地下空间结构方面得到广泛应用。One-bit归一化（1B）作为地震干涉中的预处理步骤之一,常用来衰减台站附近非平稳噪声源的大振幅瞬态信号。但是在超短时长路边噪声处理过程中,数值模拟和实际案例都展示了应用1B在成像中的隐患,所以本文建议在利用超短噪声面波成像时不做1B。利用超短噪声记录实现高质量成像,除了重组预处理步骤,本文还对互相关函数的叠加方式进行分析研究,结果表明相位加权叠加（PWS）方法可以利用有限的噪声数据,获得较高信噪比的互相关函数和频散能量。在上述理论模拟和实验验证的基础上,本文以杭州地区钱江新城实测数据为例,不使用1B以及使用PWS方法,利用10分钟噪声记录刻画了100米以浅的横波速度模型,与测井资料基本一致。研究结果表明,利用短时交通噪声识别浅地表地层结构具有较高的精度和效率,在监测城市地下结构变化方面具有很大的潜力。