本发明公开了一种光子集成芯片、水土流失在线监测装置及方法，所述光子集成芯片包括：衬底以及衬底上设置的分束合束器、第一光栅波导阵列和第二光栅波导阵列；分束合束器将导入的入射光分为等振幅的第一透射光和第一反射光；第一光栅波导阵列用于根据第一透射光通过干涉输出分立波长的光；分束合束器还用于将导入的第二反射光分为等振幅的第二透射光和第三反射光；第二光栅波导阵列用于根据导入的第三反射光通过干涉输出分立波长的光。本发明将集成光子学引入水土流失在线监测，在实时获得地表三维点云图像，并且具有无活动扫描部件，高可靠、可大规模生产，低成本的特点。