本发明提供一种基于光谱分析的小流域水质监测方法，包括分别获取园林湖泊的光谱影像数据以及水质数据；对光谱影像数据预处理，得到完整的遥感影像数据；基于偏最小二乘回归分析方法，得到关联性强的遥感影像数据与水质数据的整合数据；以整合数据作为园林湖泊水质反演的数据集，利用K交叉验证分离得到至少一个数据反演模型；可视化数据反演模型与整合数据的原始数据的拟合度；基于数据反演模型进行反演进度验证；生成水质数据的各个参数浓度分布图。通过无人机搭载多光谱传感器、结合水质监测系统的方法对园林湖泊水质要素进行检测，为园林水体的水质监测提供更全面的数据源与新的技术手段，可以快速有效的对园林湖泊整体水质情况进行监测。