本发明属于数据处理技术领域，公开了一种基于注意力机制的海洋环境数据融合方法及系统，该系统包括用于构造时空连续的数据序列的多源数据增强模块和用于输出融合数据的基于注意力机制的多层特征组合神经网络，所述基于注意力机制的多层特征组合神经网络包括初始特征提取层、深层特征交互部分和融合重建层，深层特征交互部分包括N组多层特征组合模块，每个多层特征组合模块包括M个残差单元、特征拼接层、融合卷积层和通道注意力模块，多层特征组合模块通过全局跳跃连接和局部跳跃连接来组合不同层特征中的信息，每个多层特征组合模块的输入为前一个模块的输出。通过本发明融合特征信息、结合注意力机制，突出特征的关键信息。