简单的说，先用高精度的光学仪器，测定一系列高精度基准点的三维坐标。（国家负责布置基准点，绝大多数国土都可以就近找到高精度测量基准）然后工程人员从这些点出发，用廉价工具测绘周围的二维曲面，其中最快捷的测面方式就是平板仪-经纬仪测图法。当然，就算没有国家基准点，也不妨碍我们手工测一个不和其他图拼接的局部地形图。

如图，右边是平板仪，左面是经纬仪。平板仪其实是一个放图纸的小桌子，经纬仪是安置在双向旋转架上的望远镜，望远镜转动的角度可以从盘面上看到。


读出望远镜的水平旋转角度（比如说和正北方的夹角），与俯仰角度（和水平面的差距），我们就能确定一条从经纬仪到目标的线。然后把标有长度的尺子放到目标处，看看标杆在经纬仪里的视角收缩到多小（望远镜上有刻度），就能知道经纬仪到目标的距离。这些信息已经足够确定目标点的位置，也足够我们在图上画出目标点的平面位置及高程。


当然，只要能收集三个坐标系数，我们也不介意用其他方式来确定目标点的位置。比如说先测水平旋转角，然后用标杆视角（或者皮尺）确定水平距离，最后把尺寸固定的标杆放在地上，用望远镜平视去读标杆上的数字来确定地面高程，也同样能画出目标点的水平位置、竖直高程。

现在的问题是，经纬仪和平板仪并不是放在一起，如何把收集到的三维数据直接转化为平板仪上的图像呢？

首先我们可以让平板仪和简陋经纬仪合一，然后把平板仪放在基准点上，直接从图纸原点看出去，收集三维数据。但这一般不够精确：

常见方式是让平板仪和经纬仪分开，然后利用简单的相似形原理，把测到的三维数据平移到图纸上：


如图，平板仪和经纬仪距离一两米。精确测出两者的差距和偏角，然后按照比例尺在图上绘出经纬仪的位置，再从图上的经纬仪点出发，按照比例标出三维数据。

无论哪种方式，我们都可以在图上标出许多配高程的点。点的位置说明了目标的平面位置，高程可以写在一边。等到点足够多，我们假设点之间的距离和高程是等比例过渡的，把两个点连起来，就能在中间找到整数高程的位置，即等高线必须通过的点。这些位置找的多了，用曲线连起来就是等高线。




严格来说，我们测出来的是一系列离散的点，而不是曲面。但在可接受的误差范围内，肉眼加铅笔做内插就能得出不错的等高线，用来估算土方，初步确定路桥规划已经够用了：




       15年前我还是每顿饭五个馒头一饭盒肉一饭盒汤的腼腆少年。扛着三脚架在南方茶园里东奔西跑，肩膀被晒爆皮两次才搞定几个山头的地形图。（全站仪在20世纪算是贵重物资，即便同济当时算是比较有钱的大学，也不会随便发给毛手毛脚的本科生用）我知道这工作效率不咋地，但毕竟也是人类发展的必经之路，希望将来的人不要忘了当年测绘工作的辛苦。