本发明公开了一种基于多降质方式数据增广的高光谱图像超分辨率复原方法，属于图像处理技术领域，包括获取高光谱图像，对高光谱数据集进行预处理，将高光谱数据集中的图像按一定规则裁剪，生成非重叠的子图和重叠块，并将子图和重叠块分别作为测试数据和训练数据；对测试数据和训练数据进行数据扩增并增加高斯噪声，获得有噪声的低分辨率的测试数据和训练数据；构建高光谱图像超分辨率模型；采用训练数据对高光谱图像超分辨率模型进行训练，从而得到训练好的高光谱图像超分辨率模型；将测试数据输入训练好的高光谱图像超分辨率模型，获得超分辨率的高光谱图像。本发明对数据进行扩增，提升了高光谱图像超分辨率模型的性能。