本发明公开了一种基于散点拟合测量的隧道自动化监控测量设备及方法，其包括能在隧道内纵向自由移动的监测台车，在监测台车上设有多件与后台处理系统相连的激光射线装置，多件激光射线装置按设定程序协同对支护结构拱顶至拱脚全范围进行相对密集的点激光巡回测量工作，进而通过监测散点的坐标信息拟合得到特定监测断面的轮廓形状；再通过后台处理系统提取监测断面相应特征点的坐标信息并进行坐标换算，可得到施工过程所需要的支护结构变形数据，实现隧道的全方位实时监测及预警。本发明通操作简便，结构简单，成本低廉，操作灵活性好，可靠性强，功能齐全，推广性高。