La característica de deformación de la presa de arco puede reflejar directamente su rendimiento de servicio, lo cual puede ser analizado sobre la base del campo de deformación de la presa. Sin embargo, limitado por el número limitado de puntos de monitoreo de la presa y la heterogeneidad de los materiales, una medición precisa del campo de deformación de la presa de arco es difícil de estimar utilizando los métodos comunes existentes, como los métodos de interpolación espacial y el método de elementos finitos (FEM). Con el objetivo de garantizar la seguridad de la estructura de la presa de arco, se propone en este estudio el método de interpolación de kriging ordinario, combinado con FEM, para la estimación del campo de deformación de la presa de arco. Dada la inversión de los parámetros de cálculo de la presa de arco, se utiliza FEM para calcular la deformación básica de la presa de arco. Posteriormente, se introduce el método de interpolación de kriging ordinario para estimar la deformación de la varianza espacial en cada punto de la presa de arco. Se selecciona una superalta presa de arco en China como caso de estudio; se introducen dos métodos adicionales como comparaciones basadas en un experimento numérico y en los datos de monitoreo reales. Los resultados experimentales muestran que el método propuesto mejora considerablemente la precisión y la eficiencia computacional de la estimación del campo de deformación de la presa de arco y que es de gran importancia práctica para caracterizar el comportamiento de deformación de las presas de arco.