Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đất đai là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá và là tư liệu sản xuất đặc biệt phục vụ các hoạt động kinh tế, xã hội, nông - lâm nghiệp của con người. Theo quy định của Luật Đất đai năm 2013, công tác đo đạc lập bản đồ địa chính, lập hồ sơ địa chính, đăng ký đất đai và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là những nội dung trọng tâm trong công tác quản lý nhà nước về đất đai nhằm bảo vệ quỹ đất và thiết lập hệ thống tư liệu mang tính kỹ thuật, pháp lý cao.

Tại tỉnh Đắk Nông, công tác đo đạc bổ sung, chỉnh lý bản đồ địa chính và đăng ký đất đai đang được triển khai đồng bộ theo các quyết định phê duyệt của Ủy ban nhân dân tỉnh. Trên địa bàn xã Đắk Sắk, huyện Đắk Mil, hệ thống bản đồ địa chính cũ được thành lập từ những năm 2007 - 2008 đã bộc lộ nhiều điểm không còn phù hợp với hiện trạng sử dụng đất do quá trình biến động đất đai diễn ra liên tục. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, đề tài nghiên cứu được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể:

  1. Mục tiêu nghiên cứu:

    • Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử thực hiện công tác đo đạc chỉnh lý, bổ sung bản đồ địa chính tờ số 53 tỷ lệ 1:1000 tại xã Đắk Sắk, huyện Đắk Mil, tỉnh Đắk Nông.
    • Xác định được các thuận lợi, khó khăn trong quá trình đo vẽ chỉnh lý, bổ sung bản đồ địa chính tại thực địa và đề xuất các giải pháp khắc phục nhằm nâng cao chất lượng công tác đo đạc.

  2. Yêu cầu nghiên cứu: Đảm bảo đúng tiến độ và các yêu cầu kỹ thuật theo quy phạm thiết kế của Bộ Tài nguyên và Môi trường.

  3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

    • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình ứng dụng máy toàn đạc điện tử kết hợp các phần mềm chuyên ngành (MicroStation, FAMIS, T-COM) trong đo vẽ chi tiết và biên tập, chỉnh lý bản đồ địa chính.
    • Phạm vi không gian: Tờ bản đồ địa chính số 53 tỷ lệ 1:1000 thuộc địa giới hành chính xã Đắk Sắk, huyện Đắk Mil, tỉnh Đắk Nông.
    • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ ngày 29/05/2018 đến ngày 11/09/2018 trong khuôn khổ thực tập tốt nghiệp tại Công ty Cổ phần Khảo sát Đo đạc và Môi trường Nam Việt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận dựa trên hệ thống cơ sở pháp lý, cơ sở toán học trắc địa và quy chuẩn kỹ thuật thành lập bản đồ địa chính hiện hành tại Việt Nam:

  • Khung pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật:

    • Luật Đất đai năm 2013 (khoản 4 Điều 3 quy định về bản đồ địa chính).
    • Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/02/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về thành lập bản đồ địa chính.
    • Quyết định số 3129/QĐ-UBND ngày 23/11/2016 của UBND tỉnh Đắk Nông phê duyệt Thiết kế kỹ thuật - Dự toán đo đạc bổ sung, chỉnh lý bản đồ địa chính, đăng ký đất đai và xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính các xã, thị trấn huyện Đắk Mil.
    • Quyết định số 3605/QĐ-UBND ngày 26/12/2016 của UBND tỉnh Đắk Nông phê duyệt phương thức và đơn vị cung cấp dịch vụ sự nghiệp công thực hiện thi công, giám sát kiểm tra nghiệm thu.
    • Hợp đồng đặt hàng số 95/2016/HĐĐH ngày 28/12/2016 giữa các cơ quan quản lý và đơn vị thi công.

  • Cơ sở toán học của bản đồ địa chính:

    • Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000: Sử dụng Elipsoid WGS-84 với bán trục lớn $a = 6.378.137,0\text{ m}$, độ dẹt $\alpha = 1/298,25723563$, tốc độ quay quanh trục $\omega = 7.292.115,0 \times 10^{-11}\text{ rad/s}$, hằng số trọng trường Trái Đất $GM = 3.986.005$. Điểm gốc tọa độ quốc gia $N_{00}$ đặt tại Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ (đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội). Mỗi tỉnh được quy định kinh tuyến trục riêng biệt (từ $103^\circ$ đến $109^\circ$) để đảm bảo độ biến dạng chiều dài không vượt quá giới hạn cho phép.
    • Phương pháp phân mảnh bản đồ: Chia mảnh theo ô vuông tọa độ thẳng góc. Bản đồ tỷ lệ 1:10000 có kích thước thực tế $6 \times 6\text{ km}$ ($3600\text{ ha}$), kích thước khung $60 \times 60\text{ cm}$. Bản đồ tỷ lệ 1:1000 được chia từ mảnh 1:2000 thành 4 ô vuông ($0,5 \times 0,5\text{ km}$, diện tích $25\text{ ha}$, khung $50 \times 50\text{ cm}$), đánh số bằng chữ cái a, b, c, d.

  • Phương pháp nghiên cứu thực tế:

    • Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Thu thập số liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội từ Đề án xây dựng nông thôn mới xã Đắk Sắk; thu thập tài liệu bản đồ địa chính đo vẽ năm 2007 - 2008, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ địa giới hành chính xã và số liệu tọa độ các mốc khống chế trắc địa gốc (điểm DM-173).
    • Phương pháp đo vẽ thực địa (ngoại nghiệp): Sử dụng máy toàn đạc điện tử TOPCON GTS 236 và 2 gương phản xạ để đo chi tiết ranh giới thửa đất, công trình xây dựng, đường giao thông, hệ thống thủy văn theo phương pháp tọa độ cực. Tổ đo gồm 3 người (1 người đứng máy, 2 người đi gương). Kết hợp ghi sổ đo, lập sơ họa thực địa và điều tra thông tin chủ sử dụng đất.
    • Phương pháp xử lý số liệu và biên tập bản đồ (nội nghiệp): Trút số liệu từ máy đo sang máy tính thông qua phần mềm T-COM; chuyển đổi định dạng tệp từ .FC5/.ASC sang .txt; ứng dụng phần mềm FAMIS trên môi trường đồ họa MicroStation để triển điểm chi tiết lên bản vẽ .DGN, kiểm tra sửa lỗi topology bằng công cụ MRFClean/MRFFlag, tạo tâm thửa, tính diện tích tự động, đánh số thửa, vẽ nhãn thửa và tạo khung bản đồ.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Đặt vấn đề

Phần mở đầu xác định tính cấp thiết của công tác đo đạc chỉnh lý bản đồ địa chính trong quản lý đất đai cấp cơ sở theo Luật Đất đai năm 2013; trình bày mục đích, yêu cầu kỹ thuật và ý nghĩa khoa học - thực tiễn của đề tài trong việc chuẩn hóa hệ thống dữ liệu địa chính số phục vụ công tác cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất tại xã Đắk Sắk, huyện Đắk Mil, tỉnh Đắk Nông.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết có hệ thống cơ sở lý luận về bản đồ địa chính, vai trò, các yếu tố nội dung cần biểu thị trên bản đồ (điểm khống chế, ranh giới thửa, loại đất, công trình xây dựng, giao thông, thủy văn). Tác giả phân tích cơ sở toán học gồm lưới chiếu Gauss-Kruger, phép chiếu UTM và hệ quy chiếu quốc gia VN-2000, quy tắc chia mảnh bản đồ ô vuông tọa độ thẳng góc, cùng các tiêu chuẩn kỹ thuật của lưới đường chuyền kinh vĩ theo Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT.

Tỷ lệ bản đồ Cơ sở để chia mảnh Kích thước bản vẽ (cm) Kích thước thực tế (m) Diện tích đo vẽ (ha) Ký hiệu thêm vào Ví dụ số hiệu
1:25.000 Khu đo $48 \times 48$ $12.000 \times 12.000$ 14.400 - 25-340
1:10.000 1:25.000 $60 \times 60$ $6.000 \times 6.000$ 3.600 - 10-334-499
1:5.000 1:10.000 $60 \times 60$ $3.000 \times 3.000$ 900 - 331
1:2.000 1:5.000 $50 \times 50$ $1.000 \times 1.000$ 100 $1 \div 9$ 331-1
1:1.000 1:2.000 $50 \times 50$ $500 \times 500$ 25 a, b, c, d 331-1-a
1:500 1:2.000 $50 \times 50$ $250 \times 250$ 6,25 (1) $\div$ (16) 331-1-(1)
1:200 1:2.000 $50 \times 50$ $100 \times 100$ 1,00 $1 \div 100$ 331-1-1

Đồng thời, chương 2 phân tích cấu tạo, nguyên lý vận hành của máy toàn đạc điện tử Total Station (gồm khối đo xa điện tử EDM, kinh vĩ số DT và bộ vi xử lý CPU), trình bày các phần mềm chuyên ngành gồm MicroStation, Mapping Office (MGE, I/rasc, I/rasb, I/Geovec), FAMIS và giới thiệu hai phần mềm địa chính liên quan là gCaDas và VietMap XM.

STT Tiêu chí đánh giá chất lượng lưới địa chính Chỉ tiêu kỹ thuật theo TT 25/2014/TT-BTNMT
1 Trị tuyệt đối sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai $\le 5\text{ cm}$
2 Sai số trung phương tương đối cạnh sau bình sai $\le 1:50.000$
3 Trị tuyệt đối sai số trung phương tuyệt đối cạnh $< 400\text{ m}$ sau bình sai $\le 1,2\text{ cm}$
4 Sai số trung phương phương vị cạnh sau bình sai:
- Đối với cạnh $\ge 400\text{ m}$
- Đối với cạnh $< 400\text{ m}$
$\le 5\text{ giây}$
$\le 10\text{ giây}$
5 Trị tuyệt đối sai số trung phương độ cao sau bình sai:
- Vùng đồng bằng
- Vùng núi
$\le 10\text{ cm}$
$\le 12\text{ cm}$

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Nêu rõ vị trí nghiên cứu tại xã Đắk Sắk, thời gian thực hiện (29/05/2018 - 11/09/2018), các nội dung điều tra thực trạng tự nhiên - kinh tế - xã hội, thông tin dự án, quy trình kỹ thuật đo ngoại nghiệp bằng máy TOPCON GTS 236 (bố trí nhân lực 1 người đứng máy, 2 người đi gương) và các bước xử lý nội nghiệp trên phần mềm MicroStation và FAMIS.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này công bố chi tiết các dữ liệu điều tra thực tế tại địa phương và kết quả xử lý kỹ thuật:

  • Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội: Xã Đắk Sắk nằm ở phía Tây Bắc huyện Đắk Mil, cách trung tâm huyện 6,7 km và cách TP. Buôn Ma Thuột 53 km; tiếp giáp các xã Đức Mạnh, Đắk Rla, Đắk Sôr, Đắk Rồ, Đắk Môn, Đức Minh. Địa hình cao nguyên xen kẽ suối, đập nhân tạo, chia làm 4 khu vực; độ cao trung bình $300\text{ m}$ so với mực nước biển. Khí hậu chia làm 2 mùa (mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 chiếm 90% lượng mưa). Tổng số dân cư là 13.868 người; dân số làm nông nghiệp chiếm 90,23% (năm 2016); tỷ lệ người theo tôn giáo chiếm 90% dân số. Cây trồng chủ lực gồm cao su, cà phê, hồ tiêu, điều, mắc ca, ca cao và cây ăn quả (sầu riêng, bơ, chôm chôm).
  • Dữ liệu lưới khống chế trắc địa: Điểm gốc địa chính DM-173 ($X = 1.375.654,437\text{ m}$, $Y = 406...$). Toàn bộ khu đo thiết lập lưới tam giác dày đặc gồm 10 điểm địa chính và 51 điểm lưới kinh vĩ.
Chỉ tiêu đánh giá độ chính xác lưới Giá trị ghi nhận trong văn bản
Tổng số điểm địa chính 10 điểm
Tổng số điểm lưới kinh vĩ 51 điểm
Chiều dài cạnh trung bình ($S_{tb}$) $631,45\text{ m}$
Chiều dài cạnh lớn nhất (GP98 — G142) Số liệu ghi nhận tại biên bản ngày 24/10/2017
Sai số tương đối chiều dài cạnh lớn nhất (G106 — G109) $m_S / S = 1 / 16.950$
Sai số vị trí điểm lớn nhất Ghi nhận tại điểm G109
Sai số phương vị cạnh lớn nhất Ghi nhận tại đoạn G106 — G109
Sai số chênh cao lớn nhất Ghi nhận tại đoạn G154 — G153
  • Quá trình đo vẽ và biên tập tờ bản đồ số 53: Đặt trạm máy tại điểm $Z_1$ (chiều cao máy $i_m = 1,424\text{ m}$), định hướng về điểm $Z_2$. Đo các điểm chi tiết thực địa (như điểm 4158 với góc bằng $139^\circ...$), ghi sổ sơ họa, lấy thông tin chủ quản lý. Sau đó, số liệu được trút qua cổng USB bằng phần mềm T-COM (chuyển đổi định dạng FC5 sang ASC), đổi thành tệp văn bản .txt, nạp vào cơ sở dữ liệu trị đo của FAMIS trên nền MicroStation. Thực hiện hiển thị mô tả trị đo ($DX = 0$, $DY = 0$, cỡ chữ 2, màu trắng trên nền đen), nối các đỉnh thửa theo bản sơ họa, sửa lỗi kết nối hình học bằng MRFClean và MRFFlag, tạo vùng topology, tính diện tích tự động, đánh số thửa, vẽ nhãn thửa và hoàn thiện khung bản đồ địa chính tờ số 53 tỷ lệ 1:1000.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ kết quả đạt được về mặt kỹ thuật đo đạc, số hóa bản đồ địa chính số tờ số 53 và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả công tác đo đạc địa chính trên địa bàn.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả kỹ thuật đạt được:

    • Xác lập và kiểm soát độ chính xác của hệ thống lưới khống chế đo vẽ gồm 10 điểm địa chính và 51 điểm lưới kinh vĩ dạng lưới tam giác, có chiều dài cạnh trung bình $S_{tb} = 631,45\text{ m}$, đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu kỹ thuật của Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT.
    • Thu thập đầy đủ số liệu đo chi tiết ngoài thực địa tại tờ bản đồ số 53 bằng máy toàn đạc điện tử TOPCON GTS 236; thực hiện trút số liệu chuẩn xác thông qua phần mềm T-COM.
    • Xây dựng hoàn chỉnh tờ bản đồ địa chính số 53 tỷ lệ 1:1000 xã Đắk Sắk dạng số trên môi trường MicroStation và FAMIS, đảm bảo tính đóng kín vùng thửa đất, chuẩn hóa cấu trúc topology, gán nhãn thuộc tính (số thửa, diện tích, loại đất) và thiết lập khung bản đồ đúng quy phạm.

  • Giải pháp và đề xuất của tác giả:

    • Đề xuất tăng cường sự phối hợp chặt chẽ giữa đơn vị đo đạc với cán bộ địa chính xã và các trưởng thôn/buôn trong công tác dẫn đạc, chỉ ranh giới thửa đất ngoài thực địa để hạn chế sai sót, tranh chấp ranh giới.
    • Đề xuất trang bị máy móc đo đạc đồng bộ, thường xuyên kiểm nghiệm, hiệu chỉnh hằng số máy toàn đạc và gương phản xạ trước mỗi ca đo.
    • Kiến nghị nâng cấp các tuyến đường giao thông liên thôn trên địa bàn xã để tạo thuận lợi cho việc di chuyển thiết bị và tổ đo trong mùa mưa.

  • Đóng góp của đề tài:

    • Cập nhật, chỉnh lý kịp thời các biến động về ranh giới, diện tích và loại đất của tờ bản đồ số 53 so với bộ bản đồ địa chính cũ lập năm 2007 - 2008 của xã Đắk Sắk.
    • Chuẩn hóa quy trình công nghệ kết hợp giữa đo đạc ngoại nghiệp bằng máy toàn đạc điện tử với công tác biên tập nội nghiệp trên hệ thống phần mềm MicroStation - FAMIS, cung cấp tài liệu cơ sở phục vụ công tác cấp mới, cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất cho các hộ gia đình, cá nhân tại địa phương.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:

    • Địa hình khu vực nghiên cứu có độ chia cắt lớn, đồi núi xen kẽ thung lũng dốc gây hạn chế tầm ngắm và khó khăn trong việc di chuyển trạm máy, gương đo.
    • Điều kiện thời tiết tại xã Đắk Sắk có mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 (chiếm 90% lượng mưa cả năm), đường sá giao thông nội bộ chủ yếu là đường đất lầy lội, ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ đo đạc ngoại nghiệp.
    • Khóa luận chỉ tập trung thực nghiệm đo vẽ, chỉnh lý chuyên sâu trên 01 tờ bản đồ địa chính (tờ số 53 tỷ lệ 1:1000), chưa thể hiện kết quả mở rộng trên phạm vi toàn bộ các tờ bản đồ khác của xã Đắk Sắk.

  • Hướng nghiên cứu tiếp:

    • Tiếp tục áp dụng quy trình công nghệ đo đạc bằng máy toàn đạc điện tử và phần mềm FAMIS để hoàn thiện việc chỉnh lý toàn bộ các tờ bản đồ địa chính còn lại của xã Đắk Sắk.
    • Nghiên cứu tích hợp cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính số đã thành lập với các phần mềm quản lý hồ sơ địa chính và cơ sở dữ liệu đất đai hiện đại như ViLIS, gCaDas nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính đa mục tiêu theo Thông tư số 75/2015/TT-BTNMT.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn đối với các đối tượng sau:

  • Sinh viên và học viên: Sinh viên các chuyên ngành Địa chính - Môi trường, Quản lý đất đai, Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ có thể sử dụng khóa luận làm tài liệu tham khảo chi tiết về quy trình kỹ thuật đo ngoại nghiệp bằng máy toàn đạc điện tử TOPCON GTS 236 và các bước xử lý số liệu trên phần mềm FAMIS/MicroStation.
  • Kỹ thuật viên và cán bộ quản lý địa chính: Cán bộ địa chính cấp xã và kỹ thuật viên đo đạc tại các doanh nghiệp khảo sát có thể tham khảo quy trình trút số liệu T-COM, phương pháp tạo topology, xử lý lỗi thửa đất bằng MRFClean/MRFFlag và các quy chuẩn phân mảnh bản đồ địa chính theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận thực hiện công tác đo đạc chỉnh lý cho tờ bản đồ địa chính nào và ở tỷ lệ bao nhiêu?
Khóa luận thực hiện đo đạc chỉnh lý, bổ sung cho tờ bản đồ địa chính số 53, tỷ lệ 1:1000 tại địa bàn xã Đắk Sắk, huyện Đắk Mil, tỉnh Đắk Nông.

2. Thiết bị đo đạc ngoại nghiệp và các phần mềm tin học chính được sử dụng trong đề tài là gì?
Thiết bị đo ngoại nghiệp là máy toàn đạc điện tử TOPCON GTS 236 (do Trung Quốc sản xuất) kết hợp 2 gương phản xạ. Các phần mềm tin học gồm phần mềm trút và chuyển đổi số liệu T-COM, phần mềm đồ họa nền MicroStation và phần mềm biên tập bản đồ địa chính FAMIS (phiên bản 2011).

3. Lưới khống chế trắc địa phục vụ đo vẽ tại khu vực nghiên cứu có quy mô như thế nào?
Toàn bộ khu vực đo vẽ được thiết lập hệ thống lưới tam giác dày đặc gồm 10 điểm địa chính và 51 điểm lưới kinh vĩ, khởi tính từ mốc địa chính gốc DM-173 ($X = 1.375.654,437\text{ m}$), với chiều dài cạnh trung bình giữa các điểm lưới đạt $S_{tb} = 631,45\text{ m}$.

4. Quy trình chuyển đổi dữ liệu từ máy toàn đạc điện tử vào phần mềm FAMIS được thực hiện qua những bước nào?
Dữ liệu đo từ máy TOPCON GTS 236 được trút vào máy tính qua cổng USB bằng phần mềm T-COM (tùy chọn chuyển từ FC5 sang ASC), sau đó đổi định dạng sang tệp văn bản .txt. Tệp .txt này được nạp vào chức năng Cơ sở dữ liệu trị đo của phần mềm FAMIS trên nền MicroStation để tự động triển các điểm đo chi tiết lên bản vẽ .DGN.

5. Cơ sở pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật nào được áp dụng để kiểm tra chất lượng bản đồ địa chính trong khóa luận?
Chất lượng đo đạc và thành lập bản đồ địa chính được áp dụng theo Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/02/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, cùng Thiết kế kỹ thuật - Dự toán được UBND tỉnh Đắk Nông phê duyệt theo Quyết định số 3129/QĐ-UBND và Quyết định số 3605/QĐ-UBND năm 2016.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Đinh Việt Anh đã hoàn thành mục tiêu ứng dụng máy toàn đạc điện tử TOPCON GTS 236 và bộ phần mềm chuyên ngành MicroStation - FAMIS trong công tác đo vẽ chỉnh lý tờ bản đồ địa chính số 53 tỷ lệ 1:1000 tại xã Đắk Sắk, huyện Đắk Mil, tỉnh Đắk Nông. Đề tài đã phản ánh đầy đủ quy trình kỹ thuật từ xây dựng lưới khống chế, đo đạc chi tiết ranh giới thửa đất ngoại nghiệp đến xử lý số liệu, tạo vùng topology và biên tập bản đồ số nội nghiệp theo đúng quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Kết quả nghiên cứu cung cấp tài liệu bản đồ địa chính số chuẩn xác, phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý đất đai và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất tại địa phương.