X и Y ведь тоже "невозможно рассчитать" без исходных данных :) А какие они у вас, непонятно. Вы уж напишите, пожалуйста, поподробнее, чего хотите и что у вас есть на данный момент. Постановку задачи, словом, трэба.
Да, в ГИС высоты рассчитываются по готовой трехмерной модели, это штатный путь. Но в других программах (CAD, DTM) широко применяется расчет и высот, и планового положения по отдельным векторным данным (по каркасу). Иногда как предварительная работа перед созданием модели, иногда как самостоятельная - так, расчет геол. запасов методом сечений возможен полностью на каркасных методах, без сплошной модели типа TIN или Grid. Зная эти подходы, можно их имитировать и в ГИС, хотя это порой тяжеловато, но пытаемся: есть соответствующие темы в форуме, мысли, наработки.