当前在轨道交通、水利等行业建设以及国防建设中,隧道及其它地下工程的修建越来越普遍,因而围绕其展开的监控量测工作是非常必要的。隧道监控量测是检验隧道施工稳定性的重要依据,对隧道各施工工序衔接有着重要的指导意义。随着摄影测量及数码相机技术的发展与进步,非量测数码相机已广泛应用于近景摄影测量中,使得数字近景摄影测量在土木工程安全监测领域拥有巨大的发展潜力。为了改善隧道施工监控量测方法,本文研究应用数字摄影测量技术,采用非量测数码相机及无固定控制点技术方法,推广摄影测量在隧道工程施工监控量测的应用。同时,研制基于无固定控制点的摄影测量隧道监控量测系统。通过现场调查与监控量测、室内模拟等手段,对无固定控制点摄影测量方法应用于隧道监控量测开展一系列的具体研究。研究的主要内容包括以下几方面：(1)依据隧道监控量测的特性及施工环境的特殊性,研究采用无固定控制点摄影测量方法,通过现场试验,实现了该方法在隧道监控量测中的应用。(2)研制开发一套完整的近景摄影测量隧道监控量测系统,该系统能达到或满足隧道监控量测精度要求,具有较大的应用与推广价值。(3)探讨双像摄影测量方法在隧道断面轮廓测量中的应用,通过现场试验,验证该方法的可行性。(4)根据室内控制场地的实际情况,建立了一个高精度室内三维控制场。利用该室内控制场对普通数码相机进行了检校与标定,解算出了相机检校参数,并进行了精度评定,具有较高的可靠性。(5)利用建立的室内控制场进行模拟隧道监控量测实验。实验结果表明,在室内控制场理想环境下,采用无固定控制点摄影测量方法监测精度能达到隧道监测精度要求。(6)研究采用解析铅垂线法解求待测点间的相对高程,不依赖固定控制点,仅利用铅垂线作简单的相对控制。实验结果表明,该方法的解算精度能够达到或满足实验要求的精度。