液位仪表的测量原理经历了从机械记录到声学、再到微波雷达等多个关键技术阶段的演进。早期的记录方式依赖于“潮汐屋”，内部设有仪器，并配备了机械的笔和墨水（模拟）记录器，外部则有潮汐尺（tide staff）供科学家手动观察水位，并与记录器记录的读数进行比较。这些老式设备需要每月维护，科学家需要收集数据带回总部进行人工处理。
进入计算机时代后，液位测量技术发生了变化。早期的使用机械浮子和记录器的站点，逐渐被使用微处理器技术的现代监测站取代。在这些现代站点中，数据是通过将声波信号发送到半英寸宽的“声学测深管”（sounding tube）中，并测量反射信号返回水面的时间来获取的。虽然数据采集频率仍保持每六分钟一次，但计时控制从机械计时器转变为由地球静止轨道环境卫星（GOES）控制。
在当前的技术发展中，微波雷达水位传感器代表了相对于声学传感器的显著技术改进。目前，微波雷达传感器正在逐步过渡到NOAA大部分的国家水位观测网络（NWLON）永久站点和物理海洋实时系统（PORTS®）站点，成为这些站点的主要传感器。
这些新一代传感器在提升数据准确性和减少维护需求方面体现了进步。现代监测站不仅能更准确地测量潮汐高度，还能测量风速和风向、气温和水温以及气压等其他11个海洋学和气象学参数。此外，新的现场设备设计目标是实现最高水平的准确性并达到最低的维护需求，数据可以直接传输回NOAA总部进行分析和分发。这些先进的数据能力支持了对海平面趋势的记录和预测，以及发布年度潮汐预测等多种应用。