目前地層下陷量測可區分為空中、地面與地下監測，其中地下監測又分為固定深度單點式與不同深度多層式監測，水利署(以下簡稱本署)在全臺下陷顯著地區設置6口固定深度單點式深層水準樁進行即時自動化監測，及利用每月人為操作監測之33口磁環式分層地層下陷監測井監測不同深度多層式監測。在既有的監測技術中，人為監測影響資料的精確度，而每月量測之資料無法迅速反映沉陷變化；在水壓監測方面，現地需要另外鑽一監測井供給使用，不僅提高了監測成本，無法在同一地點進行監測也影響了水壓與沉陷關係的正確性。
為了改善上述問題，已有許多國內外學者應用BOTDR應變量測的原理進行相關研究，如Weng et al. (2015) 提出利用BOTDR配合包含僅用PU材質包覆、金屬網包覆以及金屬套管配合固定環之纜線進行沉陷監測評估，並於現地應用至地下200m深的分層監測，結果顯示有完整包覆且張力強度較高的纜線較適合現地應用，並藉以確認因地下水位變化造成的沉陷與回彈現象。Gu et al. (2018)也利用BOTDR技術進行現地分層量測，一般單模光纖即可量測光纖各點所受到之溫度或應力變化。
BOTDR其原理為在布里淵散射中，散射光的頻率相對於光泵浦有一個布里淵頻移。當光纖材料特性受溫度或應變影響時，布里淵頻移大小將發生變化，因此，通過測定脈衝光的後向布里淵散射光的頻移就可以實現分布式溫度、應變測量，如圖1所示。BOTDR因其利用發布里淵散射現象, 只需要單端測量、實際使用方便的特點，在應用中顯示出獨特的魅力。
本署與國科會合作計畫工項之一為提升監測技術，國科會團隊進行前項技術的開發，設置之BOTDR/A沉陷監測系統，量測固定於光纖沉陷環之應變光纜，當彼此相鄰之光纖沉陷環，受地層土壤壓縮或膨脹（上浮），將引致應變光纜之初始布里淵頻移發生變化，以及地溫變化所導致溫度光纜之初始布里淵頻移改變，其中溫度光纜可作為應變光纜之溫度補償，再經由布里淵頻移與應變、溫度之變化關係轉換與相關數學計算，可連續監測地層中，每一深度土層之沉陷及溫度變化。此監測方法是利用布里淵光時域反射儀及其相關量測裝置合併，如應變光纜、溫度光纜、光纖沉陷環及摩擦隼，以用於監測地層中連續沉陷變化之量測方法，如圖2所示。
雲林縣土庫鎮秀潭國小現地安裝BOTDR/A光纖沉陷系統，其現地監測專用井鑽孔尺寸為10英吋，光纖沉陷系統皆安裝在鑽井內部一條長度128m、尺寸3英吋之PVC管上，PVC管內置放一條多模溫度光纖，PVC管外則安裝三條應變光纖並與沉陷環相黏合，每一沉陷環之間距約為3m，間距內放置3個等距摩擦隼，總共約有43個沉陷環及378個摩擦隼。另外，為確保每一光纖沉陷環能夠沿同一方向進行滑移動作，並防範應變光纜因地層過大之沉陷或上浮量，超過應變光纜之容許拉應力，使得應變光纜發生斷裂，為避免監測系統無法繼續運作，故裝設固定於PVC導管之光纖沉陷環導軌及限制隼，相關施工情況如圖3所示，期望能經由此研究提升台灣地層下陷監測之便利性及量測精度。