本发明涉及一种高精度测量水位装置及测量水位的方法，装置包括壳体、应变式压力传感器、水阀、光纤压力传感器、下潜驱动器和控制器。壳体内部分为第一腔室和第二腔室。水阀用于控制第一腔室与外部的通断。光纤压力传感器安装在第二腔室内，用于将弹性膜片的形变量转化为光纤输出的光程变化量。下潜驱动器用于驱动壳体在水体中下潜，通过在第一腔室和第二腔室内检测出第一水位深度H₁和第二水位深度H₂，当在测量浅水时，以第一水位深度H₁为实际水位。当在测量超出水阀的最大预设开启次数时，以第二水位深度H₂为实际水位。当测量水位为浅水和深水之间时，利用加权融合的方式计算出实际水位，大大提高了测量精度和通用性。