随着我国经济的腾飞和城市化进程的加快,超高、超规模、结构复杂的建筑物如雨后春笋般迅猛增多,为了保证其在施工及建成后运营的全生命周期安全,需要对其开展定期监测。但诸如此类复杂建筑物的变形是不均匀的,既有整体性又有局部性,而以全站仪、GNSS精密定位技术为代表的变形监测手段以离散点测量为主,难以以点带面反映复杂建筑物整体与局部结构变形规律。三维激光扫描、无人机倾斜摄影测量及近景摄影测量等技术可快速获取目标物的三维空间数据并建立三维实景模型,能够真实全面地还原和反映目标物全貌,具备直观表达对象整体空间信息的能力。而将变形监测与三维空间数据及其实景模型结合后,不仅可以对目标物的变形有一个直观、全面的认识,还可以将其变形结果和趋势与监测点之间进行对应,提高监测的关联性与整体性,使监测结果更加立体直观。但当目标物为结构复杂建筑物时,单一技术受观测模式限制,难以实现目标物完整三维空间信息获取及实景模型重建,亟需采用多源数据融合技术弥补以上缺陷,以便更好将三维空间数据应用到建筑物形变监测领域。本文以三维激光扫描技术与无人机倾斜摄影测量技术结合为主,数码相机近景摄影测量为辅,将这几种技术手段进行有机整合,发挥各自在三维重建中的优势,建立全面、完整、细节良好表达的三维实景模型,并将融合后点云数据应用到建筑物变形监测中,实现传统点监测到“形监测”、“体监测”的转化。主要研究内容如下:（1）介绍了三维激光扫描技术的测量工作原理、系统构成和分类方法、点云数据采集与处理过程。在分析影响三维激光扫描精度主要因素基础上,重点将扫描距离和激光入射角度两个因素作为研究对象,研究二者对扫描精度影响规律,并通过设计实验进一步加以验证,给出面向变形监测时野外作业时合理的扫描距离和角度范围。设计的模拟变形实验显著体现了三维激光扫描点云应用到变形监测中的优势。（2）以无人机倾斜摄影及近景摄影为研究对象,给出空地影像数据采集和实景重建的方法与流程。首先在分析无人机倾斜摄影测量技术及其应用优势的基础上,给出无人机倾斜摄影的内外业作业详细流程,选择我校某教学楼为研究对象,利用无人机倾斜摄影测量技术进行数据采集、三维模型重建,并对模型进行精度评估。为弥补无人机和地面三维激光扫描仪的缺陷,利用数码相机获取更加丰富的数据以更好地把握模型细节,给出近景摄影测量以及使用数码相机进行作业时需注意的规范要求,并利用手机相机对某画像石进行三维重建。（3）从影像数据与点云数据两个层面研究数据融合的理论及策略,选择我校民国时期张宗衡门楼为实验对象加以验证。由于数据采集不全面,单一数据源建模时会出现因数据缺失导致的模型空洞、拉花、扭曲变形现象,而本文提出的多种数据源融合方法,可以完整地获取门楼数据,相较于单一数据模型,基于多源数据融合建立的实景模型具有完整、美观和纹理细节表达良好的显著优势。最后在点云与模型层面对融合数据与模型精度进行验证。（4）通过设计两种模拟变形试验,验证三维点云数据可应用于变形监测分析并能体现变形的整体性与不均匀性。以某过街天桥检测鉴定工程为例,验证了三维激光扫描技术在挠度变形检测中的应用。利用融合点云数据对教学楼进行变形监测分析,无人机倾斜摄影采集建筑物顶部及中上部影像及纹理信息,三维激光扫描仪采集建筑物中部与近地面数据,将这两种数据进行融合处理,获得建筑物完整、全面的点云数据。通过对两期点云叠加对比分析进行可视化处理,得到变形可视化云图及建筑物整体变形情况。最后通过与传统监测方法的对比验证了这种方法的准确性与可行性。