由于社会发展和科技的不断进步，高层建筑结构的发展速度日益迅猛。随着建筑物使用年限的推延，其健康状态越来越受到人们的关注，结构的变形监测也逐渐受到工程技术界的重视。而现有测量方法大都以人工方法为主，而且由于高层及超高层建筑高度的原因，很多测量仪器无法实施监测，而对高层结构的动态变形实时测量更是现有测量设备和技术难以解决的问题。本文针对这一问题研究利用数字图像测量技术，实现了一种针对高层及超高层结构的动态变形的新型高精度测量方法。具体研究内容如下：1.首先对国内外关于高层结构变形常规测量的理论方法、实际工程应用的最新进展以及数字图像测量仪器在高层监测领域的发展趋势进行了概述。2.根据高层结构理论及结构动力学知识，对高层建筑自振、外动荷载作用下的振动原理及其在水平外荷载作用下侧移及扭转规律进行了分析。3.结合数字图像测量原理，采用一种基于此原理的新型数字图像测量仪器，建立了一种高层结构动态测量的新方法。4.对高层结构在各种水平荷载下的运动姿态，结合上述测量新方法，对其进行了半实物仿真模拟，同时对实际工程进行了侧移及扭转实时测量，通过仿真模拟和实测结果的对比分析，证实了测量结果的准确性。实验及工程实测的结果表明这种高层结构动态测量的新方法，测量数据准确，可以满足高层结构的高精度、动态测量与自动监测的需要，实现了预期的研究目标。