本发明公开了一种测量水域表面流场方法，涉及图像处理、视频分析技术领域，包括：设定并记录辅助标定相机的位置，用辅助标定相机采集水面大场景视频，对辅助标定相机进行坐标三维标定，得到三维标定数据；根据辅助标定相机的位置调整测量相机的位置，用测量相机采集水面局部波纹细节视频；对水面大场景视频和水面局部波纹细节视频坐标映射，得到每一帧水面局部波纹细节视频图像在水面大场景视频图像中的相对坐标；对水面局部波纹细节视频做波浪跟踪处理，得到波浪的运动矢量信息，再根据三维标定数据校准，得到流速矢量数据，根据相对坐标和流速矢量数据对每一帧水面局部波纹细节视频图像进行拼接，得到广域流场数据，以高精度测量广域流场。