小型水域精确测绘是不动产权籍调查、水利信息化建设、水域监测治理等领域的基础。然而,GPS测量、全站仪测量等传统测量方案在应对小型水域形状不规则、周围环境复杂等特点时,不能展开有效测量。基于此,本文采用外业测量与内业数据处理相结合的方式,针对小型水域边界定位及三维重建工作展开研究,外业测量利用无人船完成,内业数据处理引入激光SLAM技术,求解水域边界位置坐标、构建水域三维点云地图。本文的主要研究工作包括以下几个方面:（1）当GPS有效时,使用SINS/GPS组合测量技术辅助激光SLAM,一方面,应用组合测量Kalman滤波技术对捷联惯性测量系统精对准进行仿真分析;另一方面,为提高失准角、陀螺零偏估计精度,对无人船行进间对准进行仿真分析,确定适合小型水域测量的无人船机动方案。（2）针对小型水域测量特定环境,仿真对比了三种典型3D激光扫描匹配算法估计精度,选择精度较高的PPICP算法构建前端模块;针对小型水域远处场景扫描点较为分散且无任何曲面特征等特点,提出改进PPICP算法,改进策略可以有效降低匹配失败几率,提高前端匹配精度。（3）针对位姿图约束少、极端情况出现时激光扫描匹配错误率激增的情况,在常规位姿图框架基础上,加入组合测量系统位姿信息作为位姿节点先验边观测,提高系统鲁棒性;针对小型水域采集点云帧特点,提出点云分割精简预处理技术,该技术可以有效剔除非水岸信息;最后采用点云拼接的方式构建小型水域三维点云地图,并使用栅格地图提取水域边界。在上述研究基础上,以搭载LIDAR、IMU和GPS接收机的无人船为数据采集平台,以本文提出的激光SLAM测量方案为内业数据处理单元,对选定的小型水域展开测量,实验结果表明了本文激光SLAM测量方案的有效性和可行性。