地面沉降，又稱為地面下沉，是一種在人類工程經濟活動影響下，由于地下松散地層固結壓縮，導致地殼表面標高降低的局部下降運動。它不僅對經濟發展、資源利用、城市建設造成嚴重影響，還直接威脅到人民的生命安全。為了有效監測和控制地面沉降，現代科技，特別是傳感器技術，發揮了至關重要的作用。

(一)水準測量法

基本原理：水準測量是利用水準儀提供的水平視線，讀取豎立于兩點上的水準尺讀數，來測定兩點間的高差，進而獲取各監測點的高程變化，以此反映地面沉降情況。它是一種傳統且精度較高的測量方法，廣泛應用于地形測量、工程測量等領域。

用到的傳感器 ——靜力水準儀：靜力水準儀由2套以上儀器組成系統，通液管相互連接，傳感器的磁浮子隨液位同步變化，變化的液位由磁致伸縮式傳感器測出，通過計算可得出各測點的沉降量。

(二)分層沉降監測法

基本原理：考慮到地面沉降往往是不同土層在不同深度發生變形的綜合結果，分層沉降監測就是通過在地下不同土層深度處埋設沉降監測儀器，分別測量各土層的沉降量，這樣可以更詳細、準確地了解地層內部的沉降變化規律，對于分析沉降原因和預測沉降發展趨勢十分有幫助。

用到的傳感器 —— 分層沉降儀：分層沉降儀通常由探頭、測管、磁性環、沉降傳感器等部件組成。磁性環預先埋設在不同深度的土層中，當土層發生沉降時，磁性環也隨之同步沉降。沉降傳感器通過探測磁性環的位置變化來確定對應土層的沉降量。其測量精度可以達到毫米級，能夠清晰地反映出不同深度土層的沉降差異，為準確掌握地面沉降機理提供可靠的數據支撐。

(三)孔隙水壓力監測法

基本原理：孔隙水壓力與土層的有效應力密切相關，當地下水位變化或土層受到外力作用時，孔隙水壓力會相應改變，進而影響土層的固結和沉降情況。通過在地下土層中埋設孔隙水壓力傳感器，實時監測孔隙水壓力的變化，可以間接推斷地面沉降的發展趨勢。

用到的傳感器 ——滲壓計：以振弦式滲壓計為例，它內部有一根受拉的鋼弦，當外界孔隙水壓力作用于傳感器的感應膜片時，膜片產生變形，使鋼弦的張力發生變化，進而改變鋼弦的振動頻率，通過測量鋼弦的振動頻率就可以換算出孔隙水壓力的大小。這類傳感器具有精度高、穩定性好、能夠長期埋設在地下工作等特點，為地面沉降的預警提供了重要的參數依據。

地面沉降是一個復雜的地質現象，其成因多樣，影響廣泛。為了有效監測和控制地面沉降，現代科技提供了多種方法，其中傳感器技術以其高精度、實時監測和數據處理能力，成為地面沉降監測的重要工具。通過合理選擇和布置傳感器，可以實時監測地面的變形情況，及時發現并預警潛在的安全隱患，為城市建設和人民生命財產安全提供有力保障。