在地震勘探中，由于各种不可预知因素的综合作用，地震信号中往往存在着随机噪声。随机噪声的大小影响了地震信号的信噪比。信噪比较高的地震数据，其可靠性以及参数提取的精度会有所限制。因此如何提高地震资料信噪比是人们一直追寻的目标。本文主要研究了如何应用压缩感知技术来消除地震信号中随机噪声的方法。
　　在地震数据处理阶段，如何重构不完整的地震数据，恢复重构完整的地震数据，对于不完整数据的插值恢复以及对噪声的压制是十分必要的，提高地震资料的质量。在实际地震勘探中，偏远地区地震资料的传输以及采集到的数据量越来越多，地震数据的压缩成为解决人们对于如何快速远距离传输地震资料和其他地震勘探数据的要求成为了一个至关重要的发展条件。
　　本文基于近几年热门的稀疏表示和压缩感知理论方法，将地震资料采集阶段的采集采样格式和地震数据室内处理阶段的恢复重建方法相结合，发展出更加有效的地震资料去噪方法。压缩感知技术不再受限于传统的Nyquist采样定理，对地震波场的可稀疏化特征进行了充分的利用，可以理想重建不规则的不完整欠采样数据。应用这种地震数据重构技术，在地震资料采集过程中，为了可以更好地适应复杂地质环境，可以设定特殊的检波器和炮点的采集方式，使得数据采集量大大减少，大大降低采集费用。压缩感知理论给启示，地震资料的采集处理过程中，不需要在满足采样定理的情况下，利用地震资料的可压缩性和稀疏性可以采集重构出高精度的地震数据。
　　在地震资料的压缩重构过程中，对采样格式也有着严格要求。本文提出了曲波变换与全变差技术相结合的方法用以改进噪声假频问题，在能够较好的去除噪声的基础上同时消除了不连续震荡的虚影现象。