一種數(shù)據驅動的地下介質Q場估計方法，采用地震包絡局部峰值作為地層結構約束來構造自適應于地層結構的分子時窗，然后采用非線性壓縮映射子波振幅譜估計方法從地震道分子分解時頻譜中估計正比于時變子波振幅譜的分量，接著計算質心頻率，并對質心頻率做篩選，減少子波干涉和噪聲的影響，最后用質心頻率偏移法估計得到穩(wěn)健的地下介質Q場。所述分子時窗的構造方法，可以保證每個時窗內至少有一個反射子波，在減少時窗數(shù)量、提高計算效率的同時，使得這些時窗在橫向上與地層結構有關，有利于保持所估計Q場的橫向連續(xù)性。本發(fā)明能夠有效克服復雜地質結構變化和噪聲干擾的影響，得到穩(wěn)定的地下介質Q場。