La herramienta Interpolate shape te permite desde un modelo de elevación digital obtener sus valores de altitud, es decir tu polilínea en 2D solamente contiene los valores XY, y al interpolar obtienes Z (que podría ser la altitud u otro valor de un ráster), para ello vas al arctoolbox a la siguiente dirección:
ArcToolbox > 3D Analyst Tools > Functional Surface > Interpolate Shape