簡單的說，先用高精度的光學儀器，測定一系列高精度基準點的三維坐標。（國家負責布置基準點，絕大多數(shù)國土都可以就近找到高精度測量基準）然后工程人員從這些點出發(fā)，用廉價工具測繪周圍的二維曲面，其中最快捷的測面方式就是平板儀-經緯儀測圖法。當然，就算沒有國家基準點，也不妨礙我們手工測一個不和其他圖拼接的局部地形圖。

如圖，右邊是平板儀，左面是經緯儀。平板儀其實是一個放圖紙的小桌子，經緯儀是安置在雙向旋轉架上的望遠鏡，望遠鏡轉動的角度可以從盤面上看到。


讀出望遠鏡的水平旋轉角度（比如說和正北方的夾角），與俯仰角度（和水平面的差距），我們就能確定一條從經緯儀到目標的線。然后把標有長度的尺子放到目標處，看看標桿在經緯儀里的視角收縮到多?。ㄍh鏡上有刻度），就能知道經緯儀到目標的距離。這些信息已經足夠確定目標點的位置，也足夠我們在圖上畫出目標點的平面位置及高程。


當然，只要能收集三個坐標系數(shù)，我們也不介意用其他方式來確定目標點的位置。比如說先測水平旋轉角，然后用標桿視角（或者皮尺）確定水平距離，最后把尺寸固定的標桿放在地上，用望遠鏡平視去讀標桿上的數(shù)字來確定地面高程，也同樣能畫出目標點的水平位置、豎直高程。

現(xiàn)在的問題是，經緯儀和平板儀并不是放在一起，如何把收集到的三維數(shù)據(jù)直接轉化為平板儀上的圖像呢？

首先我們可以讓平板儀和簡陋經緯儀合一，然后把平板儀放在基準點上，直接從圖紙原點看出去，收集三維數(shù)據(jù)。但這一般不夠精確：

常見方式是讓平板儀和經緯儀分開，然后利用簡單的相似形原理，把測到的三維數(shù)據(jù)平移到圖紙上：


如圖，平板儀和經緯儀距離一兩米。精確測出兩者的差距和偏角，然后按照比例尺在圖上繪出經緯儀的位置，再從圖上的經緯儀點出發(fā)，按照比例標出三維數(shù)據(jù)。

無論哪種方式，我們都可以在圖上標出許多配高程的點。點的位置說明了目標的平面位置，高程可以寫在一邊。等到點足夠多，我們假設點之間的距離和高程是等比例過渡的，把兩個點連起來，就能在中間找到整數(shù)高程的位置，即等高線必須通過的點。這些位置找的多了，用曲線連起來就是等高線。




嚴格來說，我們測出來的是一系列離散的點，而不是曲面。但在可接受的誤差范圍內，肉眼加鉛筆做內插就能得出不錯的等高線，用來估算土方，初步確定路橋規(guī)劃已經夠用了：




       15年前我還是每頓飯五個饅頭一飯盒肉一飯盒湯的靦腆少年?？钢_架在南方茶園里東奔西跑，肩膀被曬爆皮兩次才搞定幾個山頭的地形圖。（全站儀在20世紀算是貴重物資，即便同濟當時算是比較有錢的大學，也不會隨便發(fā)給毛手毛腳的本科生用）我知道這工作效率不咋地，但畢竟也是人類發(fā)展的必經之路，希望將來的人不要忘了當年測繪工作的辛苦。