本发明提供一种地震数据重建方法，装置、设备及存储介质，该方法基于非局部自相似先验的低秩预变换算法，包括以下步骤：通过MSSA方法对观测地震数据Dobs进行预重建，得到预重建数据Dpre，初始化重建初值D0＝Dobs，迭代初值k＝1，在k次迭代过程中对Dk‑1中每一局部块构造相似块矩阵，得到所有局部块的相似块矩阵；通过降秩算法对所述相似块矩阵进行计算，得到低秩的相似块矩阵；将所述低秩的相似块矩阵反变换得到新局部块，再将所述新局部块返回到地震数据中得到重建结果Dk；当迭代终止条件成立时，得到最终的重建结果。本发明提出的自相似预变换具有更好的低秩性能，与降秩算法结合后能取得更好的重建表现，显著提升了地震数据的重建信噪比。