本发明提供一种高分辨率复谱分解时频空间域振幅随偏移距变化校正方法，包括对叠前共反射点道集采用高分辨率复谱分解方法进行时频分析得到时频域叠前道集；划分不同频段数据并确定参考频带；对得到的参考频带数据和不同频段数据进行拟合求取振幅随偏移距变化趋势公式；根据参考频带数据计算各个频段数据的振幅随偏移距变化校正因子，并在时频空间域中进行校正；对校正后的分频道集数据进行重构得到AVO相对保幅性较好的叠前道集；该方法有效改善叠前道集质量，生成的相对保幅叠前道集服务于振幅随偏移距变化分析及叠前反演等储层预测和流体检测技术，可广泛用于地震叠前道集优化处理。