設計原則
選擇何種地震觀測系統取決於地震勘探任務、探區的地震地質條件、資料品質、地震設備能力及勘探成本。例如在地震勘探概查、普查和詳查各個階段，應選用不同的觀測系統：在概查和普查階段主要採用二維地震觀測系統，對於低信噪比地區，覆蓋次數可適當高些；在詳查階段主要採用三維地震觀測系統，覆蓋次數及面元尺寸由地質任務決定。
多次覆蓋觀測系統類型
無論是二維地震勘探還是三維地震勘探，均採用多次覆蓋觀測系統，有三種基本的類型：(I)激發點在排列中央的稱為對稱觀測系統；(2)激發點不在排列中央的稱為不對稱觀測系統(就是炮點兩側接收道數不等)；(3)炮點在排列端點的稱為單邊觀測系統。隨著地震勘探技術的不斷發展，地震觀測系統的類型也多種多樣，詳情見二維地震觀測系統及三維地震觀測系統。
觀測系統表示
地震觀測系統的基本參數有道距、面元、覆蓋次數、偏移距、炮點距，接收線距、炮線距。觀測系統一般用圖示法表示，主要有時距平面法和綜合平面法。時距平面法就是在平面圖上以時距曲線的方式表示出不同炮點所對應的觀測地段。在簡單的情況下，比如反射界面為單一水平或傾斜面，可以明確表示出來自同一界面的反射波，但在複雜的觀測系統中就無法正確地反映觀測地段的位置。綜合平面法就是按照與時距平面法相同的道理，在平面圖上表示出激發點和接收點的相對空間位置關係，以及觀測到的地段。綜合平面圖的表示方法就是把分布在測線上的激發點和接收點按一定比例標在測線上，然後從每激發點向接收排列方向做與測線成45。的斜線，這條斜線叫共炮點線，再由接收點向這條斜線作投影，從檢波點的投影線叫共接收點線，兩者的交點叫做共反射點。那么觀測地段就是不同共反射點向測線的投影點之間的距離。從綜合平面圖上可以看到炮檢距的分布及每個反射點的覆蓋次數。在二維地震勘探中經常使用綜合平面圖來設計分析地震觀測系統。在三維地震勘探中三維觀測系統通常根據炮檢點坐標將其在平面上顯示出來，仍然採用綜合平面圖來分析三維觀測中每條線炮檢距、方位角和覆蓋次數分布情況。
隨著科學技術的發展，人們藉助於先進的計算機，利用地震採集軟體，能夠更準確、快捷地完成各種複雜探區的地震觀測系統設計。
