变形测量包括全球性的变形测量、区域性的变形测量和工程变形测量。全球性的变形测量是对地球自身的动态变化如自转速率变化、极移、潮汐、全球板块运动和地壳形变的监测；区域性的变形测量是对区域性地壳形变和地面沉降的监测；对于工程变形测量而言，变形体可以是各种建（构）筑物，也可以是机器设备及其他与工程建设有关的自然或人工对象，最具代表性的监测对象有高层建筑、基坑、大坝、桥梁、隧道、边坡和矿区地表等。

变形测量分为几何量测量和物理量测量。①几何量测量，主要包括水平位移、垂直位移（沉降）、倾斜、挠度、震动、收敛、裂缝、弯曲、日照和风振等测量。②物理量测量，主要包括应力、应变、温度、气压、水位、渗流、渗压和扬压力等测量。变形测量除了要获得变形体的空间位置随时间变化的特征，同时还要解释变形的原因。几何分析在于确定变形量的大小、方向及其变化，即变形体形态的动态变化，包括基准点稳定性分析和观测点变动分析。物理解释在于确定变形体的变形和变形原因之间的关系，通过建立变形量与变形因子之间关系的数学模型，对模型的有效性进行检验和分析，解释变形原因，常用方法有统计分析法、确定函数法（力学模型分析法）和混合模型法等。

在工程变形测量中，常用的测量方法包括常规大地测量法、近景摄影测量法、物联网传感器测量法、卫星导航定位测量和地面三维激光扫描等。①常规大地测量法，利用常规的大地测量仪器（经纬仪、水准仪、全站仪等）测量方向、角度、边长和高差等，全自动跟踪全站仪（也叫测量机器人）可为工程变形的自动化监测提供支撑，可广泛用于变形监测的许多领域。②近景摄影测量法，通过在变形体周围的稳定点上安置高精度数码相机，对变形体进行摄影，然后利用数字摄影测量技术获得变形信息。其特点是外业工作量小、效率高以及劳动强度低，信息量丰富，可用于监测不同形式的变形。③物联网传感器测量法，利用光、机、电技术研制出了一些特殊和专用的仪器可用于变形的自动监测，如应变测量、准直测量和倾斜测量等。④卫星导航定位测量，由于卫星导航定位系统硬件和软件的不断发展与完善，特别是高采样率接收机的出现，在大型结构物动态特性和变形监测方面已表现出其独特的优越性。⑤地面三维激光扫描法，利用高速激光扫描技术，快速大面积高分辨率的获取被测对象表面的三维坐标数据（点云数据），通过去噪、拟合和建模，获得变形体的变形信息。其特点是可快速、大量、高精度地获取空间点位及其变化信息，对变形体非接触测量，便于对变形体进行整体变形研究等。

变形测量的最大特点是要进行周期观测。变形测量周期根据变形体的变形特征、变形速率、观测精度及外界影响因素等综合确定，当变形发生显著变化时，应及时增加观测频率。通过变形测量，一方面可以监测各种工程建筑物，及其设备以及与工程建设有关的地质构造的变形，及时发现异常变化，对其稳定性、安全性做出判断，以便采取措施、加以处理，防止事故的发生，确保工程安全。另一方面通过积累监测分析资料，能更好地解释变形机理，验证变形假说，为研究灾害预报的理论和方法服务，还可以检验设计和施工是否合理、反馈施工的质量，为以后修改设计、制订设计规范等提供依据，减少工程灾害、提高抗灾能力。