本发明涉及一种薄层水流流速测量系统和方法,包括:水源,水流坡面,水流坡面的周边设有多个定位标志和滴液装置,面对水流坡面设置取像装置,取像装置与图像处理装置连接,图像处理装置与计算装置连接,滴液装置、取像装置与控制器电连接。本发明所述的系统和方法与传统方法相比,存在如下优点:能够在观测区域能设置多点同时试验和观测,视场宽阔可以很好的解决较大区域的薄层水流流速观测。记录过程更加客观,人为影响和误差较小,实现水流示踪段的过程观测记录,实现最大流速、最小流速、质心流速、弥散速度等多个特征流速的直接观测和计算,使平均流速的观测和计算更加科学和准确。系统实验成本很低,经济性好,精度却可以到达相当高的程度。