本发明提供一种基于双GPS接收机的土壤湿度实时测量系统及方法,测量系统包括两个天线处于不同高度的GPS接收机,以及用于信号处理的计算机。测量方法中利用接收到的两路干涉信号的差值,得到幅度差分信号的实测值;再模拟获得幅度差分信号的理论值;最后通过波形匹配的方式,寻求与实测值波形值最为匹配的理论值,该理论值对应的湿度值就是待测的土壤湿度值。本发明不再寻求干涉信号中拐点的存在,而是两个接收机协同作用,将干涉信号进行差分运算,得到幅度差分信号;采用理论值与真实参考值进行最短余弦距离匹配的方法,来测量土壤湿度,可以提高探测精度。