本申请公开一种隧道超前预报可视化综合物探的数据处理方法及相关设备，方法包括：在隧道的掌子面上设置振动传感器阵列；采集掌子面前方的地质振动信号；分析振动传感器阵列上各个振动传感器单元接收到的地质振动信号的时差、振源距离、振源振动频率和振源振动强度；结合分析后的地质振动信号以及振动传感器阵列的分布坐标，构建振源三维视图；采用探地雷达，对掌子面前方的地质情况进行探测，得到地质雷达探测信号；对地质雷达探测信号进行谱能强度的计算，得到地质雷达探测谱能数据；构建谱能三维视图；结合振源三维视图和谱能三维视图，判断出掌子面前方存在的地质类型。能够改善现有地质探测方法超前预报结果存在目标识别精度较低的问题。