为了实现工业大尺寸几何形状的测量，基于激光测距原理，构建测量系统，提出通过极坐标转化为直角坐标系的方法，在二维平面内拟合测量对象的表面轮廓。首先，从多种反射率材料分析激光测距测距延迟时间。然后，以800mm标准宽座角尺对激光测距仪进行了精度校准，标准差最大1．5mm，最小值0．2mm，适于大尺寸测量范围。利用VisualC＋＋6．0中MSComm控件实现了激光测距仪与计算机之间的数据通信。最后，以800mm标准宽座角尺和凹凸海绵表面为测量对象，利用本方法进行实验，得到了相应表面轮廓，并计算了标准角尺拟合直线的标准差最大为0．7mm。实验结果表明，测距仪毫米级精度可以实现二维平面拟合，体现了手持式激光测距仪在工业大尺寸测量方面的应用前景。