提出通过观测可整平基准尺上两个空间相对位置固定的观测目标，应用空间后方交会原理，实现三维工业测量系统观测过程中系统相对定向的方法，达到不依赖安装内觇标的专用电子经纬仪，采用同等精度角度测量仪器，配合相关数据处理软件，组成高精度三维工业测量系统．该方法在满足观测精度要求的前提下，降低系统采购成本，拓展了三维工业测量系统在机械制造和精密工程等方面的应用．