随着我国经济的飞速发展,基础建设升级及城镇化建设进程的加快,涌现了一大批如鸟巢、水立方、广州电视塔等城市地标性建筑物及三峡大坝等超级工程。此外,为缓解人口大量涌入城市,造成土地资源紧张难题,高层超高层密集街区拔地而起、层出不穷。诸如此类超高、超大规模、超设计理念、设计独特的建构筑物,在长期的运营期间不仅会出现部件老化、沉降等问题,还会受到风吹日晒,温差变化,自然灾害等外荷载影响因素而产生不同程度的形变。当形变量超过规定的安全范围不仅影响其正常的使用,甚至会危及生命财产安全,因此及时掌握建构筑物的变形情况,在未造成损失之前及时预警并采取补救措施是非常重要的。以常规全站仪、水准仪为代表的传统测量手段虽然精度高,适用性强,但工作效率低,难以适应现代建构筑物实时变形监测需求。以北斗为代表的GNSS变形监测技术,具有高精度、全天候、全天时及自动化程度高等优势,但在高楼密集区域、结构复杂、信号遮挡严重的建构筑物以及地下工程、深山峡谷中的大坝等恶劣定位条件下,以上优势将大打折扣,甚至在地下工程中无法使用。数字近景摄影测量以高精度、实时性、非接触性等显著优势成为现代变形监测的重要手段之一,该监测手段适用于观测点众多的滑坡区、塌陷区等变形作业,但对观测环境恶劣、观测精度高、监测点稀疏的建构筑物变形监测体现不出明显优势。而测量机器人既可以发挥传统测量模式下高精度、高可靠性优势,又兼具自动搜索照准和多种语言的二次开发扩展等特性,能够适用很多恶劣的监测环境,在一定程度上实现自动化观测。但从现阶段应用来看,多停留在辅助人工操作层面,自动化潜能及适应性还需要进一步挖掘。本文面向建构筑物变形监测,以徕卡TS50测量机器人为主,在研究变形监测原理与方法的基础上,重点分析了其二次开发平台和开发包,并从二次开发的高级函数协议角度,开发了基于TS50测量机器人的建构筑物变形监测系统,不仅弥补了其自动化程度不够的缺点,还能够实现建构筑物变形监测数据的自动化处理和预警,以此来满足国内外越来越多复杂结构工程建设对高精度自动化甚至是智能化的变形监测需要。论文的具体研究成果如下:（1）在充分研究国内外现状的基础上,针对不同建构筑物监测实际特点与规范要求,学习研究基于测量机器人变形监测的原理、方法、关键技术和观测方案的设计等,为实际建构筑物变形监测的方案设计和监测点选择布设等提供了扎实的基础。（2）比较了现今主流的测量机器人,不仅通过测角测距精度实验及误差分析实验验证了徕卡TS50测量机器人高精度和高稳定性的特点,还通过不同观测背景环境和不同观测温度下TS50测量机器人ATR性能分析实验验证了徕卡TS50测量机器人适用于各种大型精密变形监测项目的可行性。（3）基于GeoCOM平台下的两种函数协议进行二次开发,研究适用的数据通讯方式。根据不同监测项目的需求和特点,对自动变形监测系统和数据库进行了设计实现,不仅实现了数据采集、数据存储、数据传输等常规功能的实时自动化,还能对数据进行自动处理分析,并根据建构筑物的实际情况进行预测预警。（4）通过选择自动变形监测系统在京沪高铁泰安某段专项监测项目和自动扫描模式在金沙江某水坝体型监测项目中的应用,验证了该变形监测系统不仅能够达到监测精度1mm以内的单点监测,还可以实现由点到面直观立体的高精度监测,最后在验证精度及系统可靠性基础上进一步完善算法和程序,完成对监测区域的整体变形分析。