本发明涉及一种基于地震记录变子波模型提高地震资料分辨率的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构造分子-Gabor窗，将非平稳地震记录自适应地划分为若干平稳的片段，每个片段中拥有一个近似不变的等效子波，且所述等效子波易于从该片段中提取出来；2)用第1)步构造得到的分子窗生成分子-Gabor标架，将非平稳地震记录变换到分子-Gabor域；3)在分子-Gabor域，对每个分子-Gabor窗内的地震记录片段所对应的分子-Gabor系数，进行拓频和能量补偿处理；4)将处理后的分子-Gabor系数反变换到时间域，得到提高分辨率后的地震记录。该方法以现代拟微分算子理论为基础，以自适应时-频分析方法为工具，处理后的地震资料具备高分辨率和相对保持振幅特性。