传统的浅层地下爆炸定位是利用多个地震检波器阵列获取地下震动信号,经过信号特征提取方法得到地下震动信号初至波时刻,然后利用时差定位算法完成震源位置的测量。由于地下介质结构比较复杂,各种横波、纵波相互交叠,群速不稳,震源近场频散现象明显,导致时差定位精度不高。针对这些问题,本文提出了一种基于到达角度的分布式交叉定位算法,即通过各传感器节点获取直达纵波的角度信息,建立纵波波束模型,进行波束交叉定位,实现地下震源的精确定位。根据小区域浅层地下震源定位需求,本文在设计地下浅层交叉定位系统基础上,经过外场模拟试验获取震源与传感器间俯仰角、方位角信息,进行坐标转换并利用最小二乘定位算法、加权融合定位算法、三维空间优化交叉定位算法、最小二乘-泰勒级数定位算法分别对获取的信息进行计算,预测出震源位置信息,采用BP神经网络训练的方法筛选有效实验数据,利用最小二乘、加权数据融合算法分别拟合出震源位置信息,分析不同定位算法得到的定位结果和定位精度,并设计软件平台直观地显示预测震源位置和定位结果。实验结果表明：在20m*20m地下震动监测范围内,地下交叉定位均方根误差为0.40m,基本满足分布式浅层地下震动定位的需求。