本发明属于机器人定位建图技术领域，具体说是一种用于室外复杂环境的巡检机器人定位与建图方法，包括以下步骤：实时采集雷达点云数据和IMU数据，并发送至预处理模块对雷达点云数据进行前向传播及反向传播，将点云数据转换到全局坐标系输出至状态估计模块进行残差构建，并得到观测误差方程和预测误差方程；状态估计模块根据紧耦合的方式将观测误差与预测误差结合起来最小化误差，并结合历史帧所形成的子图进行迭代更新达到收敛后得到最优状态估计；输出模块输出更新后的地图。本发明提出了一种五点伪曲面用于残差构建的方法将前向传播与反向传播中的离散化过程改为局部连续化，通过连续模型更好地表示环境的连续性和平滑性，提取更多有效数据。