本发明涉及一种基于PCA-EMD的并行震源地震数据随机噪声压制方法，首先根据频谱分析估计有用信号频谱范围，然后依据有用信号频谱范围选择出经EMD分解得到的模态分量中有用信号主导的模态分量，其次将有用信号主导的模态分量和余项进行重构得到重构结果，最后根据相空间理论对重构结果构造Hankel矩阵，并对其进行PCA分解与恢复有用信号。经验证，该方法处理数据速度快，相比于EMD压制随机噪声方法，本方法能够在全频带范围压制随机噪声，并且在信噪频带混叠时，不仅能够压制噪声能量，还能有效保护信号细节。其良好的信噪比改善能力，使得处理后的目标数据定位误差更小，降低了数据处理成本，能够有效改善并行震源数据质量。在强噪声条件下本方法更具优势。