本发明公开了一种基于多层感知器模型的城市水环境小尺度溯源方法，其包括以下步骤：获取排口水质站点数据和管网数据；获取重点排口节点点位GIS数据、管网节点点位GIS数据；获取每个排口的报警样本数据；计算每个排口的报警样本数据的样本特征；构建多层感知器模型，并通过每个排口的报警样本数据的样本特征作为训练数据对多层感知器模型进行训练；获取并将待溯源排口的监测数据对应的样本特征作为训练后的多层感知器模型的输入，将训练后的多层感知器模型的输出作为溯源结果。本发明基于水质监测数据趋势挖掘出的污染排放点位信息，对局部污染的特征进行模式匹配，揭示水质污染与源排放之间的关系，快速且准确地完成城市水环境小尺度溯源。