Mở đầu: Giới thiệu tính cấp thiết, mục đích, ý nghĩa, đối tượng, phạm vi nghiên cứu của luận án; (2). Tổng quan: Giới thiệu tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về những vấn đề liên quan đến nội dung luận án, các vấn đề còn tồn tại, cần nghiên cứu; (3). Nội dung nghiên cứu được trình bày trong các chương 2, 3, 4; (4). Kết luận, kiến nghị: trình bày những kết luận mới của luận án và các kiến nghị nhằm hiện thực hóa những giải pháp đề xuất.
Danh mục công trình tác giả (6). Tài liệu tham khảo (7). Cơ sở tài liệu - Các tài liệu tham khảo về các mô hình dữ liệu được lấy từ sách báo trong và ngoài nước; - Tài liệu để phân tích đánh giá dựa trên tìm hiểu thực tế ở các đơn vị đo đạc thành lập bản đồ địa chính như Tổng công ty và các xí nghiệp tài nguyên môi trường; Công ty Tư vấn triển khai công nghệ và xây dựng Mỏ - Địa chất (Codeco); Trung tâm hỗ trợ phát triển khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất; Trung tâm nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới Trắc địa - Bản đồ; Công ty cổ phần công nghệ tài nguyên và môi trường (Remtechco); Công ty Cổ phần Hưng Quốc (HQ); Công ty cổ phần khảo sát thiết kế và xây dựng miền Bắc (MBCDS). - Các văn bản kỹ thuật được lấy từ trang Web của Bộ tài nguyên và Môi trường Việt Nam.
Lời cảm ơn Luận án được hoàn thành tại bộ môn Địa chính - khoa Trắc địa - trường Đại học Mỏ - Địa chất thuộc Bộ giáo dục và Đào tạo, dưới sự hướng dẫn khoa học của cố NGƯT. Nguyễn Trọng San và TS. Trần Thùy Dương. Trong quá trình thực hiện luận án, tác giả luôn nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo trong bộ môn Địa chính, khoa Trắc địa, phòng Đào tạo Sau đại học, Ban giám hiệu trường Đại học Mỏ - Địa chất và các đơn vị thành lập bản đồ địa chính.
Qua đây, lời đầu tiên tác giả bày tỏ lòng tưởng nhớ khôn nguôi đến cố NGƯT. Nguyễn Trọng San. Lời thứ hai, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS. Trần Thùy Dương, người đã cho tôi 5 động lực mạnh mẽ, hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành nhất đến Ban giám hiệu, phòng Đào tạo Sau đại học, khoa Trắc địa, Bộ môn Địa chính trường Đại học Mỏ - Địa chất, các cơ quan đoàn thể và người thân, bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong thời gian qua. Xin cảm ơn tất cả. Công nghệ thành lập và ứng dụng bản đồ số địa chính trên thế giới Lịch sử ra đời và phát triển của bản đồ số và hệ thống thông tin địa lý gắn liền với sự phát triển của máy tính điện tử. Từ năm 1950 Trung tâm địa hình Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu vấn đề thành lập bản đồ có sự trợ giúp của máy tính và từ đó công nghệ bản đồ số và hệ thống thông tin địa lý không ngừng phát triển.
Có thể tóm tắt việc nghiên cứu và phát triển của bản đồ số qua các giai đoạn như sau: Giai đoạn 1: Từ 1950 đến 1970. Nội dung chính của thời kỳ này là “Lập bản đồ số có sự trợ giúp của máy tính”. Các nhà công nghệ nghiên cứu chế tạo thiết bị gắn với máy tính điện tử để tạo thông tin như các thiết bị số hoá (Digitizer) hoặc máy quét (Scanner) và các thiết bị đầu ra như máy in, máy vẽ tự động có độ chính xác cao sử dụng kỹ thuật số. Song song với việc nghiên cứu chế tạo thiết bị, người ta đẩy mạnh nghiên cứu các giải pháp toán học để mô hình hoá và thể hiện các đối tượng không gian địa lý sau khi rời rạc hoá thông tin.
Năm 1963 ở Mỹ có phần mềm vẽ bản đồ đầu tiên (Symap). Giai đoạn 2: Đó là thập kỷ 70 và những năm đầu của thập kỷ 80 của thế kỷ trước. Người ta tập trung nghiên cứu xây dựng các hệ thống bản đồ tự động hoá hoàn chỉnh. Các vấn đề kỹ thuật trong quy trình công nghệ thành lập bản đồ số được nghiên cứu và giải quyết hoàn chỉnh từ việc chuẩn hoá nội dung, ký hiệu bản đồ, tổ chức dữ liệu đến chế tạo các thiết bị gắn với các máy đo đạc trên mặt đất, các máy đo ảnh để tạo dữ liệu số và chế tạo các máy vẽ tự động.
Trong giai đoạn này đã xây dựng các phần mềm ứng dụng để điều khiển toàn bộ hệ thống từ thu thập dữ liệu, tổ chức quản lý cơ sở dữ liệu, ngân hàng dữ liệu và các phương pháp sử dụng dữ liệu số, đưa ra kết quả phân tích, 7 dự báo,… Đặc biệt mô hình số bề mặt địa hình đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng. Giai đoạn 3: Phát triển hệ thống thông tin địa lý. Ý tưởng về tích hợp thông tin không gian và thông tin thuộc tính phi đồ hoạ theo thời gian để tổng hợp, phân tích, mô hình hoá đã có tương đối sớm. Song chỉ khi máy tính phát triển mạnh thì hệ thống thông tin địa lý (GIS) mới trở thành hiện thực.
Năm 1964 hệ thống CGIS (Canadian Geographic Information System) ra đời. Sau năm 1980 các hệ thống thông tin địa lý được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ. Đó là tập hợp có tổ chức bao gồm hệ thống máy tính cùng các thiết bị kèm theo, phần mềm điều hành, cơ sở dữ liệu và con người, được thiết kế để thu thập, lưu trữ, quản lý, cập nhật, phân tích, tổng hợp và kết xuất tất cả các dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý. Các phần mềm GIS được ứng dụng rộng rãi hiện nay có thể kể đến như: MAPINFO, ARC/INFO, MGE, ARCGIS, … Hệ thống thông tin đất đai (Land Information System - LIS) là một lĩnh vực ứng dụng đặc biệt của hệ thống thông tin địa lý.
Theo hiệp hội Trắc địa bản đồ thế giới thì: "Một hệ thống thông tin đất đai là một công cụ giúp cho việc tạo quyết định về luật pháp, hành chính và kinh tế và trợ giúp cho công tác quy hoạch và phát triển. Nó bao gồm một mặt là một cơ sở dữ liệu lưu trữ các dữ liệu tham chiếu không gian trên một vùng địa lý nhất định và một mặt là một số quy trình và kỹ thuật để thu thập, cập nhật, xử lý và phân phối dữ liệu một cách có hệ thống. Cơ sở của một hệ thống thông tin đất đai là một hệ thống tham chiếu không gian đồng nhất cho dữ liệu trong hệ thống, đồng thời có khả năng liên kết dữ liệu trong hệ thống với các cơ sở dữ liệu đất đai khác có liên quan". Đến nay hầu hết các nước phát triển đã ứng dụng hệ thống thông tin đất đai hiện đại để quản lý đất đai, đáp ứng nhanh mọi yêu cầu của đời sống xã hội.
8 Giai đoạn 4: Đặt ra vấn đề nghiên cứu, hoàn thiện và đưa vào sử dụng hệ thống bản đồ thông tin địa lý toàn cầu (Global Geoinformatic Mapping), phát triển GIS thành hệ thống thông tin không gian toàn cầu ứng dụng cho các quốc gia và quốc tế. Sự phát triển và tính phổ biến của INTERNET và các dịch vụ WEB đã đưa tới khả năng truy cập dữ liệu thông tin địa lý qua WEB, khái niệm WEB- GIS đã trở thành hiện thực. Ngoài hai yếu tố mang tính kỹ thuật là phần cứng máy tính và phần mềm hệ thống thì cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin là cực kỳ quan trọng, nó đảm bảo cho sự tồn tại và hoạt động có hiệu quả của hệ thống. Đối với bản đồ địa chính, đây là một thành phần quan trọng của quản lý đất đai ở hầu hết các quốc gia.
Mỗi quốc gia có một hệ thống quản lý bản đồ riêng, không có hai hệ thống bản đồ địa chính là như nhau, mặc dù có một số thành phần cơ bản trong chung cho hầu hết các hệ thống. Do sự khác biệt về lịch sử, văn hóa và xã hội, bản đồ địa chính đóng vai trò khác nhau ở mỗi quốc gia, có nhiều nhận thức khác nhau về những gì tạo thành một bản đồ địa chính [26]. Theo [34], Hệ thống địa chính của các nước trên thế giới có thể được chia thành 3 nhóm: Nhóm các nước công nghiệp phát triển; nhóm các nước đang phát triển và nhóm các nước kém phát triển. Ở hầu hết các nước phát triển, hệ thống bản đồ địa chính đã được thành lập hoàn chỉnh, giai đoạn hiện nay chủ yếu là đo đạc chỉnh lý biến động.
Hệ thống thông tin đất đai (LIS) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã có một bước tiến lớn trong tin học hóa bản đồ, việc ứng dụng bản đồ số nói chung và bản đồ số địa chính nói riêng đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực do hệ thống bản đồ đã xây dựng đồng bộ, việc cập nhật bản đồ cũng được thực hiện thường xuyên và quản lý chặt chẽ trong một cơ sở dữ liệu phù hợp. 9 Ở các nước đang phát triển quá trình thành lập bản đồ địa chính thường bị chỉ trích là chậm, tốn kém và là một trong những hạn chế lớn về phát triển kinh tế. Các nước này đang trong giai đoạn xây dựng hệ thống bản đồ địa chính, bản đồ địa chính đang được đo đạc chính quy nhằm hoàn chỉnh cơ sở dữ liệu phủ kín lãnh thổ. Ở các nước kém phát triển, mật độ dân cư thưa thớt, áp lực về phát triển kinh tế chưa cao, đất đai có giá trị thấp, hệ thống địa chính còn sơ khai, mới được quan tâm bước đầu.
Công nghệ thành lập bản đồ số địa chính trên thế giới Yếu tố quan trọng nhất trên bản đồ địa chính dù ở quốc gia nào cũng cần thể hiện chính xác và đầy đủ nhất đó chính là ranh giới thửa đất. Đây là yếu tố quan trọng nhất xuất phát từ chính mục tiêu của bản đồ địa chính nhằm quản lý đến từng thửa đất. Chính vì lẽ đó, việc thành lập bản đồ địa chính chú trọng đến việc xác định chính xác vị trí từng góc thửa đất đồng thời thu thập các thông tin thuộc tính của thửa đất nhằm hướng tới mục đích quản lý một cách hiệu quả. Tuy nhiên, quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa chính ở mỗi quốc gia có những sự khác biệt riêng phụ thuộc vào khả năng kinh tế, trang thiết bị kỹ thuật và sự phát triển của khoa học công nghệ.