本发明提供的林区植物干旱胁迫度多时空尺度预警方法及系统，根据特征融合和聚类分析结果布设多个林区气象监测节点与多个植物生理参数监测节点。实时采集林区气象参数数据与植物生理参数数据。对采集林区气象参数数据与植物生理参数数据进行预处理后进行特征提取得到特征信息，对特征信息进行特征融合后输出多个融合特征向量。融合特征向量输入双向双层LSTM模型中进行正向迭代和反向迭代后，双向双层LSTM模型输出待分析特征向量，对待分析特征向量进行归一化和分类表达后，输出层输出植物的干旱胁迫度。优点是减少迭代间产生的误差，采用茎干内的水分作为直接表征指标进行覆盖范围大、精度高、时效性强的干旱胁迫度预警。