受到椭圆建筑结构的非规则特征影响，椭圆建筑变形结构截面的不同对象之间存在较大差异性与相似度，致使传统度量方法所度量的结果与实际变形值之间存在较大误差，严重影响椭圆建筑变形分析精准度。为了解决此类问题，结合椭圆建筑形态特征，提出一种基于时空关系推理算法的椭圆形建筑结构变形多层次度量方法，具体实现分为四个步骤，第一步：搭建基于时空关系推理算法的椭圆形建筑结构空间模型；第二步：建立时空关系下空间模型的椭圆建筑结构受力有限元模型；第三步：变形边缘轮廓空间检测；第四步：变形结构受力多层次度量；通过对提出方法五步优化效果的对比测试，证明提出的度量方法具备提升度量精准度、减小椭圆变形截面度量偏差的效果。各项性能指标满足设计要求，符合实际度量应用标准。