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本发明提供一种宽频时空变地震子波提取方法,该宽频时空变地震子波提取方法包括:步骤1,获取地震数据,并对地震数据进行预处理;步骤2,从被预处理后的地震数据中获取地震解释层位,并在地震解释层位中截取层位时窗,层位时窗表示目标区域;步骤3,在目标区域中,划定一个或多个子波空变区域;步骤4,在一个或多个子波空变区域中,划定一个或多个时变滑动延拓时窗;步骤5,将所有子波空变区域中,将所有时变滑动延拓时窗得到的估算地震子波进行组合,得到宽频时空变地震子波。该宽频时空变地震子波提取方法采用高效的算法,同时提供时变、空变地震子波,相比于常规同态域子波提取算法稳定性和精度更高,为高精度地震反演提供支撑。