在各类工程建（构）筑物的施工与运营过程中,变形监测是保证其质量与安全的重要手段,而沉降监测又是其中的一个重要环节和内容。沉降监测结果和效率依赖于不同的高差测量技术。目前常用的高差测量方法有几何水准测量、三角高程测量、GPS高程测量、液体静力水准测量。虽然这些高差测量方法在各类测绘工程中得到广泛应用,但对于一些特殊场景下的高差测量,如狭窄空间、小型模型、大高度顶部高差及其变化的测量等,它们并不适用。本文提出基于摄影测量技术,采用非量测数码相机及简单的控制来实现高差测量或高差变化测量的方法,对此开展了相关研究,主要内容包括以下几个方面:1、综述了基于摄影测量技术的高差测量国内外研究现状,比较分析了当前阶段高差测量方法与基于摄影测量技术的高差测量方法的适用范围及优缺点,提出采用非量测数码相机及简单控制进行高差测量的方法。2、阐述了摄影测量理论基础,介绍了待定点坐标计算的三种方法,详细介绍了张正友相机标定法的具体操作流程。标定过程中采用改进的Harris算法进行亚像素角点检测,最后通过角点坐标重投影误差对相机标定结果进行评价。3、研究基于垂线条件的单像片高差测量方法。通过在沉降监测点上悬挂或竖立至少两根垂线,且垂线上设置有两个距离已知的点作为相对控制,从共线条件方程出发,根据灭点理论推导出在单张像片上解算各垂线上点之间的高差计算公式。实验结果表明,该方法能够有效地进行高差测量,且解算精度能够达到毫米级。4、研究基于二维DLT的单像片和多像片高差测量方法。设计了平面控制点标志。在沉降监测点上悬挂或竖立平面控制点标志,利用二维DLT系数与像片内外方位元素之间的约束关系,推导出利用单张像片或者多张像片获取各平面标志点之间的高差计算公式,并根据相机内方位元素是否已知设计了不同的测量策略。实验结果验证了基于二维DLT高差测量方法的可行性,且能够达到毫米级测量精度。