本发明提供了一种结合张量分解和全变分的地震资料去噪方法，属于图像处理技术领域，本发明先将二维地震资料转化为三维张量，再利用张量CP分解对其进行分解得到近似张量，近似张量进行还原得到近似地震资料，同时引入全变分方法对去噪后的图像进行约束，最终建立了本发明的模型，因原始地震资料中含有大量的有效信息，所以采用梯度下降对所发明的模型求解。本发明通过张量CP分解来保留图像结构有效信息，通过引入全变分TV对近似张量还原时出现的块与块的不连续情况进行约束，从而实现保护边缘信息和局部平滑的去噪效果。