本发明公开了一种基于分层网络结构的监测数据分析方法，包括以下步骤：步骤1，依据监测仪器的物理网络结构，构造大坝分层树；步骤2，依据初始局部权重，按照步骤1提出的大坝分层树，对权重进行重组分配；步骤3，依据3σ评判准则，对大坝分层树的底层每个叶子节点进行单点分析，得到每个叶子节点的分析结果；步骤4，通过构造子节点的分析结果矩阵和权重矩阵，并将二者矩阵相乘，得到父节点的分析结果，按此方法对大坝分层树自叶子节点向根节点逐层计算出所有网络节点的分析结果；步骤5，构造人工神经网络分析模型，使用步骤4得到的分析结果作为样本数据来训练分析模型，模型分析结果可以为大坝安全综合评判提供依据。