本发明涉及到森林水分监测技术领域，具体涉及基于翻斗式原理的林冠截留水和地表径流自动监测系统，包括翻斗式水量传感器，还包括样地监测装置、下位机数据采集处理传输系统、以及上位机数据接收处理可视化系统，样地监测装置包括林外降雨收集器、林内穿透雨收集器、树干径流收集器、地表径流收集器；本发明翻斗的精度通过单位时间段内翻斗翻转次数与翻斗量程精度之间的线性关系式和校正系数进行确定。对多类监测对象的水量数据进行统一接收、处理、运算、发送和可视化，最终为森林水文这部分监测内容提供科学有效的数据支撑。