高速铁路的快速建设对路基沉降的控制提出了越来越高的要求,对路基沉降的监测也提出了更大的挑战。目前国内外现有的路基沉降测量方法均分别存在一些不可避免的缺点,制约了其在高速铁路路基沉降监测方面的应用。本课题的目的是研制一套适用于高速铁路的路基表面沉降监测系统,实现对路基表面沉降的远程、自动、高精度测量。本文利用红外LED、摄远物镜和线阵CCD,设计了一套路基表面沉降光学测量系统。主要研究工作有：1.简要介绍了我国高速铁路的发展现状和路基沉降的组成,阐述了国内外现有的路基沉降测量方法,并比较了各种方法的优缺点。2.介绍了路基表面沉降光学测量方法的工作原理,并设计了多种监测方案,对各种方案的优劣进行了比较。3.为了提高测量系统的精度,设计了一种基于摄远物镜的光路,并利用ZEMAX对光路进行仿真优化分析。4.探讨了测量系统的硬件选型、电路设计及软件处理算法。5.在实验室搭建一套路基表面沉降光学测量系统,模拟路基表面沉降进行测量实验,经验证该系统的分辨率和稳定性能够满足实际测量的要求,对保障高铁的安全运营起到重要的作用。