本申请涉及一种基于多传感器的实时地下水水位动态监测系统，涉及水位监测技术领域。其包括：分别对获取的降雨量的时间序列和所述地下水位的时间序列进行序列编码以得到降雨量时序关联隐含表示向量和地下水位时序关联隐含表示向量；然后将二者输入非线性耦合交互模块以得到降雨量‑地下水位时序关联耦合交互表示向量；对降雨量时序关联隐含表示向量、地下水位时序关联隐含表示向量和降雨量‑地下水位时序关联耦合交互表示向量进行基于贝叶斯概率网络的地下水位推理以得到地下水位时序推理表示信息，进而确定地下水位的预测结果。这样，能够实现对地下水水位的动态监测和短时预测，为应对气候变化、干旱、洪涝等自然灾害提供重要的决策支持。