当时，国家测绘总局从经济建设的需要出发，要从1：5万比例尺地形测图转向1：1万大比例尺地形测图。但这项工作遇到了很大困难，因为原来的那种图解式平面加密方法精度比较低，不能用于1：1万比例尺测图。刘先林虽然刚毕业，但积极响应国家和单位的号召，深入到生产单位与作业员一起作业，对测绘生产有了充分的了解。他潜心研究，不到一年时间就研究出一种新方法——坐标法解析辐射三角测量，解决了航空测量内业辐射平面三角测量平面加密精度低的问题，为航空测量内业平面加密开创了新途径。用这种方法，加密精度提高了一倍以上，而且省去了大量野外作业，满足了测制1：1万比例尺地形图的需要。该方法当时就在全国推广应用，并被写入国家1：1万比例尺航空测量内业规范，成为我国航空测量规范中第一个中国人创立的方法。中国人第一次用自己发明的方法完成了经济建设急需的1：1万比例尺地形测图。

    刘先林说：“这并不是单位明确下达的任务，我只是觉得这是生产急需的，就下力气去研究。”1964年，他带着这一成果，深入到国家测绘总局三个分局的作业队，与作业员同吃同住同劳动，教作业人员使用，将研究成果应用到生产上，这一干就是两年多。这些局的作业员没有不认识刘先林的，都亲切地管他叫刘工。