本发明提供了一种沙漠地区近地表地震参数表征方法及装置，该方法包括：根据预先确定的沙漠地区的潜水面将沙漠地区由上到下分为上部以及下部；建立上部的特征函数以及下部的特征函数，其中，上部为非线性连续介质结构，下部为层状介质结构；根据上部的特征函数以及下部的特征函数建立沙漠地区的Q场表征函数，本发明依照纵向分步、横向分区域分空间的方式实现沙漠区近地表结构检测与特征函数表征，有利于沙漠区近地表结构地层参数的准确刻画，有效提升了近地表结构检测与表征的精度；且大幅度提高了沙漠区表层Q场的建立精度，为进一步展宽沙漠区地震资料的频带宽度、有效提升地质目标体精细解释与油气预测成功率奠定了坚实基础。