Radon变换是地震数据重建、多次波压制等处理中的常用方法,其基本思想是将时间-空间域的同相轴沿不同积分路径映射到Radon域中不同的能量点,经过反变换达到数据重建目的。地震波的振幅随偏移距变化(AVO)特性包含很多地震勘探需要的信息,对地震数据中的岩石资料和储层的预测有重要意义,而常规Radon变换在处理AVO数据时会损失振幅的变化信息。本文系统介绍了不同积分路径的Radon变换与高分辨率Radon变换原理,并分析了传统Radon变换不保幅的原因。针对常规Radon变换会损失地震波的振幅信息的缺点,根据地震波传播的横向连续性,提出高阶3D Radon变换。该方法首先将正交多项式拟合沿拓到二维正交多项式面拟合,用以模拟平面波沿不同传播方向的振幅变化特性。与Radon变换结合,实现地震波在不同传播路径下的正交多项式拟合,构成了高阶3D Radon变换。该方法具有保留振幅、提高Radon分辨率的特点,将该方法应用于地震数据重建表明,该方法具有良好的去噪重建效果,可以高精度重构不同缺失类型的地震数据,并且能够较好地保留地震波在不同方向上的振幅变化特性。