观测系统的较大差异会导致时移地震资料的可重复性差,需要通过对非均匀采样地震数据进行规则化重建避免由观测系统差异引起的不可重复性,以提高可重复性。本文研究了基于空间一维和二维非均匀离散傅立叶变换和多步自动回归方法对空间非均匀采样数据的重建原理和方法实现,并分析了将这两个重建方法结合应用的效果以及空间采样间隔、带宽对重建的影响。通过空间离散傅立叶变换重建出低频数据,再运用多步自动回归算法从规则化重建后的低频数据中提取所有频率的预测滤波,最终重建出高频数据,有效避免了空间假频对重建效果的影响。运用空间非均匀离散傅立叶变换对非均匀采样地震数据重建的实质是求解非均匀傅立叶变换的反问题,多步自动回归方法的实质是估计线性预测滤波和高频数据的线性反演。本文通过求解反问题的最小二乘解估计出傅立叶系数和预测算子。最后,对理论和实际地震剖面测试表明,将空间离散傅立叶变换和多步自动回归方法结合,能够实现二维和三维叠前、叠后剖面的规则化重建,避免由观测系统引入的不可重复性,并且空间二维傅立叶重建的效果要优于空间一维傅立叶重建,能有效压制空间假频。