일반적으로 토목 구조물의 설계 방법은 토목 구조물 붕괴 방지를 위한 대책으로 안정적 조건과 발생 변위의 최소화를 위한 변위적 조건으로 나누는 방법이 있으며, 주변에 건물이나 공공시설물이 없을 경우에는 토목 구조물 붕괴에 대한 안정성만을 최우선 고려하여 설계를 하고, 주변에 시설물이 집중되어 있는 경우에는 변위조건을 고려하여 설계를 반영하게 된다.

따라서 구조물이나 사회 간접 시설물의 시공 시에 발생하는 응력, 변형, 토압 등을 측정, 분석하고 그 결과를 토대로 피드백(feedback)하는 연구가 토목계측의 근간이라 하겠다.

현장 시공 및 감리 관리자의 경우, 구조물과 기초 지반의 거동을 예측하고 안정성을 판단하여 시공하는 것이 주요과업이지만 현실적으로 계획부터 설계, 시공에 이르는 전 과정에서 여러 가지의 불확실성 요소를 확실히 제거하기는 쉽지 않다.

그러므로 이론과 기법, 통찰과 경험, 센서를 이용한 현장 계측기술을 활용하여 공학적 문제 해결에 필요한 정량적, 정성적인 정보 즉 데이터를 얻는 행위 활동이 필요하다.

토목계측은 구조물의 시공 또는 유지 관리시 현장 지반과 구조물의 장단기 거동 특성을 규명하기 위하여 지하수위, 간극수압, 하중, 변형, 기울기, 변위, 잔류 응력 등을 계측하는 것으로 볼 수 있다.

토목계측 계획을 수립할 때 고려하여야 할 사항은 다음과 같이 정리할 수 있다.

1 계측 수행 목적
2 구조물의 종류, 용도, 구조적형태, 재료적 형태
3 지질 상태 및 지하수 조건
4 외부 작용 하중
5 주변 환경 여건

이에 따른 계측기기 선정 시 중요한 항목은 아래와 같다.
1 계측기기의 정도, 반복 정밀도, 감도, 계측범위 및 신뢰도가 계측목적에 적합한 가?
2 구조가 간단하고 튼튼하며 설치가 쉬운가?
3 계측기의 가격이 적절한 가?
4 온도, 습도 등의 제반 영향에 대해 영향을 덜 받거나 보정이 되는지의 여부
5 측정 결과 값에 대한 산출 과정과 분석 과정이 간단한 지의 여부
6 측정 결과 값에 대해 자체 검증이 이루어지는 지의 여부
7 측정기기, 연결 콘넥터, 케이블 등이 물리적 화학적 작용에 견딜 수 있는지의 여부
8 측정 장비의 경우, 기후변화나 물리적 피해를 견딜 수 있는지의 여부
9 부식이나 전기적 방해 요인을 극복할 수 있는지의 여부 등 다양하며
아울러 측정기기는 검, 교정 검사 (Calibration)를 주기적으로 실시하여 정확한 결과를 얻을 수 있도록 하여야 한다.