本发明公开了一种基于激光雷达的地表三维形貌测量系统及方法，属于地表三维形貌测量技术领域；本发明通过相机、陀螺仪传感器与激光雷达融合的地表三维形貌数字化重构装置与系统，进一步提高单次测量精度和效率；相机的加入可以针对直径超过特定值的土块进行计算，在便携式计算机中显示出地表土块的轮廓，并且统计出不同直径土块所占的比例；采用上、下位机交互的工作模式进行测量系统开发，通过上位机软件完成参数设置和数据采集，下位机则用于执行传感器移动及精确定位，体现了高效率及操作的简易性，采集过程数据可视化有利于操作人员监控系统运行状态，确保采集过程数据完整可用。