本发明涉及地震勘探技术领域，具体地说是一种基于正演模拟的非规则地震数据采集方法，包括充分收集工区地质信息构造地质模型，确定规则高密度采集以及非规则稀疏采集的检波点、炮点的布设参数，基于正演模拟进行炮点位置的非规则优化设计，基于正演模拟进行检波点位置的非规则优化设计，输出优选的非规则稀疏观测系统，本发明同现有技术相比，包含非规则稀疏观测系统的炮点及检波点的布设方案，基于正演模拟技术利用贪心策略进行炮点、检波点的非规则优化设计，使得设计出来的非规则观测系统能够最大程度地压制由非规则稀疏采集产生的空间假频，保障规则高密度地震数据的有效重构。