本发明公开了一种考虑温度效应的长大隧道高精度沉降监测系统及方法，所述系统包括沉降测量模块、温度测量模块和数据采集模块，所述沉降测量模块分别与温度测量模块和数据采集模块相连接。所述方法首先在隧道内布设高精度沉降监测系统，随后利用环境修正模型和温度梯度模型获取修正量，利用沉降监测模块的测量数据和修正量，确定长大隧道高精度沉降监测数据。本发明的测试方法可在零下环境对隧道沉降进行精准监测，利用环境温度修正模型和温度梯度修正模型，可消除环境温度及温度梯度引起测试误差，测试的范围和应用范围面更广，同时大大提高隧道沉降监测的精度。