针对采用体积和密度换算测量大型堆场储量时体积计算精度低、数据获取周期长、堆场类型不能统一测量与计算的问题，提出利用高速激光扫描仪、距离传感器、角度传感器及俯仰传感器集成技术，快速获取堆场三维坐标数据，并推导统一的三维坐标求解算法，建立堆场空间三维坐标系解算堆场三维坐标，准确计算堆场储料体积。同时，提出系统建设架构、组成、数据处理方法和需要考虑的问题。该方法有效解决了大型料场现有测量所面临的问题，提高了测量效率、准确性和安全性。在试验条件下，绝对精度达到0.4%。多个项目实例表明，该方法简洁、高效、准确，普通200 m的料场一次测量时间不超过20 min，测量体积重复测量误差小于0.7%，具有良好的应用前景和推广价值。