在海底管道修复工程中，对海底管道变形特征的测量是关键环节，目前常用的测量方法大都难以构建管道的三维模型并准确获得管道的变形特征参数，且存在无法在复杂海域施工的局限性。针对逆向建模工程中海底变形管道三维重构问题，提出一种从散乱测量数据中直接提取海底变形管道特征参数的算法。算法基于点云数据三角化原理，从海底变形管道数据提取特征值数据，利用特征值拟合海底管道表面的截面轮廓线，通过数据筛选方法进行降噪，得到准确的截面轮廓及其圆心坐标，进而确定管道的轴线坐标。在模型重构上，利用扫掠采样法，以固定步长对管道截面轮廓进行均匀扫掠，再对整体轮廓进行高斯平滑处理，获得光滑均匀的管道模型。该算法应用于册镇海底管道变形修复工程，高效、准确地提取出海底变形管道的变形角度、方位等信息，为管道修复施工提供了数据支持。