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地震勘探方法是铁路岩溶区等不良地质勘察的重要技术手段，地震资料解释中的时频域综合分析方法不仅综合利用了时间域和频率域的信息，可同时改善时域和频域单独分析方法的缺点和不足。介绍短时傅里叶变换、小波变换和S变换之间的关系，验证了地震波在经过溶洞时的频率响应；将三种方法应用于地震数据的时频域解释中，验证时频分析方法在推断岩溶分布位置、大小、埋藏深度等方面的应用效果；实际应用中可选用时频综合分析来达到更好的探测效果。