主要以水面船舶、浮标、水上平台、水底固定架以及潜标为载体，综合应用流速仪、定位仪等设备，采用定点或走航的观测方式测定水流垂线分层流速和流向。

垂线流速观测是在机械式海流计应用后出现的测流方式，最初是以锚定的船只为载体，利用绞车和钢丝绳悬挂海流计逐层进行观测。自记海流计出现后，可以悬挂多台海流计同时观测各分层流速流向数据。声学多普勒海流剖面仪（ADCP）的问世，使不扰动水体的观测和走航观测成为现实，如图所示。

声学多普勒测流仪测量方式示意图

根据观测目的不同，通常可以分为近岸工程类观测和海洋调查类观测，二者在观测过程中的分层方式、观测历时及准确度标准有较大差异。①近岸工程类观测。分层方式依据测站处观测时水深（H）确定，通常最多分为六层，各层测点位置为：表层（水面下0.2米～0.5米）、0.2H、0.4H、0.6H、0.8H、底层（底面上0.2米～0.5米处）。水深较浅时适当减少层数。准确度为流速±0.05米/秒，流向±2°。定点测流的观测历时一般不少于100秒。②海洋调查类观测。分层方式为表层（水面下3.0米以内）、底层（底面上2.0米），其他各层测点位置为：水面下30米以内每5.0米处、在50～150米间每25米处，150米以下测点位置间隔不小于50米。准确度为流速±0.05米/秒，流向±5°，观测历时3分钟。连续观测不少于25小时（时间间隔不大于1小时）。观测方法包括船只锚碇测流、锚碇潜标测流、锚碇明标测流和走航测流等。