基本的な断面測量の場合、水平面に直交する垂直平面（鉛直面）を基準としますが 内空断面測量の場合、水平面に対して任意の角度をもつ（鉛直面を含む）平面を基準として測量します。 トンネル内の進行方向に対する垂直面を基準とする場合は 既存構造物の目地などを利用し、可視光レーザーを用いて測量します。 特に、傾斜角の大きいトンネルに効果を発揮します。
又、自然の洞窟などの複雑な内空断面を測量する場合は 基準となる平面の指示が困難なため、あらかじめ立体的（3次元）に予備測量をすることで 任意平面の断面図を生成し、現地にて任意の個所を指示いたします。
既存構造物などの場合、コンクリートなどの目地を視覚的に利用することで容易に選定することができます。 自然洞窟や、極度に汚れたトンネルなどの場合、視覚的に任意の断面を選定することが難しくなります。 その際、必要な要素として任意断面上に存在する3箇所をあらかじめ選定しなければなりません。