本申请涉及一种基于三维GIS的变形监测系统，其属于隧道安全领域，包括服务器，服务器内执行有下述方法：获取实时监测数据和历史监测数据；根据实时监测数据和历史监测数据分别建立实时隧道模型和标准隧道模型；对实时隧道模型和标准隧道模型进行处理后得到实时隧道模型的线和角及标准隧道模型的线和角，实时隧道模型的线和角与标准隧道模型的线和角均相互对应；将实时隧道模型的线与对应的标准隧道模型的线进行比较，并将实时隧道模型的角与对应的标准隧道模型的角进行比较后得到隧道的变形程度。本申请具有提高了对隧道变形监测的准确性的效果。