在结构模态识别中常用的模态保证准则（MAC）仅能显示结构不同振型的相关性，并不能反映模态的细节，对于模态复杂的网壳结构则更是如此。因此，提出利用Zemike矩表征网壳结构的振型，即将振型数据视为图像函数，通过离散Zemike矩变换，得到表征各阶模态的Zemike矩值（包括幅值和相位角）。对一个单层球面网壳结构的有限元模型进行数值模拟，结果表明，此矩可有效地反映模态的振型特性并能识别结构的重频模态，较传统的MAC具有明显的优越性。在此基础上，初步提出将Zemike矩的幅值及相位角作为结构损伤识别的新指标。构造了网壳结构杆件物理参数改变的几种损伤工况，通过分析，发现了不同的损伤形式导致的Zemike矩的不同变化规律，验证了Zemike矩用于损伤识别的可行性。