Khóa luận ĐH Nông Lâm: Ứng dụng CNTT & máy toàn đạc đo BĐĐC Cẩm Lĩnh, Ba Vì

Khám phá ứng dụng công nghệ thông tin và máy toàn đạc điện tử trong đo đạc bản đồ địa chính tại xã Cẩm Lĩnh, Ba Vì. Tối ưu hóa quy trình, nâng cao độ chính xác.

• Tác giả: Hoàng Văn Quân
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Nông
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý đất đai
• Đề tài: Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử thực hiện công tác đo đạc bản đồ địa chính tờ số 85 tỷ lệ 1:1000 tại xã Cẩm Lĩnh, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Tổng quan ứng dụng CNTT và toàn đạc điện tử đo đạc địa chính

Công nghệ thông tin và máy toàn đạc điện tử đã thay đổi căn bản công tác đo đạc bản đồ địa chính tại Việt Nam.Xã Cẩm Lĩnh, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội là một trong những địa phương áp dụng hiệu quả công nghệ này. Máy toàn đạc điện tử kết hợp ba khối chức năng chính: đo xa điện tử EDM, kinh vĩ số DT và bộ vi xử lý trung tâm CPU. Thiết bị cho phép xác định khoảng cách nghiêng từ điểm đặt máy đến gương phản xạ với độ chính xác cao. Cùng với phần mềm xử lý dữ liệu như DPSurvey, toàn bộ quy trình từ thu thập số liệu đến thành lập bản đồ được tự động hóa. Công nghệ này giúp giảm thời gian thi công, nâng cao độ chính xác tọa độ và tiết kiệm nhân lực so với phương pháp đo truyền thống. Việc áp dụng CNTT trong quản lý đất đai tại Cẩm Lĩnh đáp ứng yêu cầu hiện đại hóa ngành đo đạc bản đồ địa chính tỷ lệ 1:1000.

1.1. Máy toàn đạc điện tử và cấu tạo cơ bản

Máy toàn đạc điện tử (Total Station) là thiết bị đo đạc tích hợp nhiều chức năng. Cấu tạo gồm ba khối chính: khối EDM đo khoảng cách nghiêng bằng tia laser, khối kinh vĩ số DT xác định góc ngang và góc đứng, khối CPU xử lý dữ liệu đo. Bộ vi xử lý cho phép nhập hằng số máy, thông số khí tượng và toạ độ điểm đặt máy. Thiết bị ghi tự động toàn bộ số liệu vào bộ nhớ riêng, loại bỏ sai sót khi ghi chép thủ công. Máy toàn đạc điện tử giải quyết hiệu quả các bài toán trắc địa, địa chính và địa hình công trình.

1.2. Vai trò của CNTT trong đo đạc bản đồ địa chính

Công nghệ thông tin đóng vai trò then chốt trong quy trình đo đạc bản đồ địa chính hiện đại. Phần mềm chuyên dụng như DPSurvey xử lý bình sai lưới tọa độ, tính toán cạnh BaseLine của lưới GPS và kiểm tra số liệu đo. Dữ liệu số hóa được lưu trữ, quản lý và truy xuất dễ dàng. CNTT cho phép tích hợp số liệu đo đạc với hệ thống thông tin đất đai, phục vụ quản lý nhà nước về đất đai. Tại xã Cẩm Lĩnh, việc ứng dụng CNTT giúp tờ bản đồ địa chính số 85 đạt độ chính xác theo quy phạm 08/2008.

II. Phân tích thực trạng đo đạc bản đồ địa chính tại Cẩm Lĩnh

Xã Cẩm Lĩnh nằm trong huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội, có diện tích đất tự nhiên khoảng 2.661 hecta. Thực trạng sử dụng đất tại địa phương đa dạng gồm đất nông nghiệp, đất phi nông nghiệp và đất chưa sử dụng. Công tác đo đạc bản đồ địa chính tờ số 85 tỷ lệ 1:1000面临着 nhiều thách thức. Địa hình đồi núi phức tạp khiến việc thiết lập lưới khống chế gặp khó khăn. Phương pháp đo truyền thống tốn nhiều thời gian và nhân lực, độ chính xác chưa cao. Số liệu hiện trạng sử dụng đất tại Cẩm Lĩnh cho thấy đất lâm nghiệp chiếm tỷ lệ lớn nhất, tiếp theo là đất mặt nước chuyên dụng và đất trồng lúa. Các nhóm đất tôn giáo, tín ngưỡng, nghĩa trang chiếm tỷ lệ nhỏ. Việc cập nhật biến động đất đai đòi hỏi công tác đo đạc phải được thực hiện thường xuyên với độ tin cậy cao. Do đó, ứng dụng công nghệ hiện đại là giải pháp tất yếu.

2.1. Hiện trạng sử dụng đất tại xã Cẩm Lĩnh

Dữ liệu đo đạc cho thấy xã Cẩm Lĩnh có cơ cấu sử dụng đất đa dạng. Đất lâm nghiệp chiếm diện tích lớn nhất với hơn 1.350 hecta. Đất mặt nước chuyên dụng khoảng 350 hecta, đất trồng lúa hơn 215 hecta. Đất ở nông thôn chiếm khoảng 39 hecta. Các loại đất khác như đất tôn giáo, tín ngưỡng, nghĩa trang có diện tích nhỏ. Đất chưa sử dụng còn khoảng 12 hecta. Cơ cấu này phản ánh đặc điểm kinh tế nông nghiệp kết hợp lâm nghiệp của địa phương. Việc đo đạc chính xác hiện trạng đất là cơ sở để quản lý và quy hoạch sử dụng đất hiệu quả.

2.2. Thách thức trong đo đạc địa chính truyền thống

Phương pháp đo đạc truyền thống tại Cẩm Lĩnh gặp nhiều hạn chế. Địa hình đồi núi Ba Vì gây cản trở tầm nhìn giữa các điểm khống chế. Đo thủ công bằng thước và máy kinh vĩ cơ khí dễ xảy ra sai sót do yếu tố con người. Thời gian thi công kéo dài, yêu cầu nhiều nhân lực thực hiện. Số liệu ghi chép bằng tay khó kiểm soát chất lượng. Việc cập nhật biến động đất đai chậm trễ, ảnh hưởng đến công tác quản lý. Độ chính xác tọa độ các điểm ranh giới không đảm bảo theo quy phạm. Những hạn chế này đòi hỏi phải ứng dụng công nghệ mới trong đo đạc.

III. Phương pháp ứng dụng CNTT và toàn đạc điện tử đo đạc

Quy trình ứng dụng CNTT và máy toàn đạc điện tử trong đo đạc bản đồ địa chính tại Cẩm Lĩnh tuân thủ quy phạm 08/2008. Bước đầu tiên là xây dựng lưới khống chế tọa độ dựa trên các điểm cơ sở GPS hiện có trên địa bàn tỉnh. Lưới đường chuyền kinh vĩ cấp 1 được thiết kế dưới dạng mạng nhiều điểm nút. Máy toàn đạc điện tử được đặt tại các điểm khống chế đã có tọa độ, cân bằng tâm máy trùng tâm điểm. Tại điểm dựng tiêu, gương phản xạ được định tâm bằng tâm quang học. Máy quay ống kính ngắm vào tiêu, thiết lập bàn độ về 0 độ rồi tiến hành đo góc ngang, góc đứng và chiều dài nghiêng. Toàn bộ số liệu được ghi tự động vào bộ nhớ máy. Phần mềm DPSurvey xử lý bình sai, tính tọa độ và độ cao các điểm. Công thức tính tọa độ điểm chi tiết sử dụng phương pháp cực dựa trên góc phương vị và khoảng cách đo được.

3.1. Quy trình đo chi tiết bằng máy toàn đạc điện tử

Quy trình đo chi tiết bắt đầu từ điểm khống chế đã có tọa độ và độ cao. Máy toàn đạc đặt tại điểm A01, cân bằng tâm máy trùng tâm điểm. Tại điểm A02, dựng tiêu gương phản xạ định tâm bằng tâm quang học. Máy ngắm vào tiêu A02, đặt bàn độ về 0 độ để đo kiểm tra chiều dài. Tiếp theo, quay máy về điểm chi tiết cần đo, thực hiện đo góc ngang, góc đứng và chiều dài nghiêng. Số liệu đo được lưu trữ tự động trong bộ nhớ máy. Tọa độ điểm chi tiết được tính theo công thức cực: XP = XA1 + ΔXA1-P, YP = YA1 + ΔYA1-P.

3.2. Xử lý số liệu và bình sai bằng phần mềm

Sau khi thu thập số liệu đo, phần mềm DPSurvey được sử dụng để xử lý toàn bộ dữ liệu. Kiểm tra đối chiếu giữa sổ đo và file số liệu đo đảm bảo tính chính xác. Lưới kinh vĩ được tính toán bình sai chặt chẽ thành mạng chung cho toàn bộ khu đo. Tọa độ và độ cao các điểm kinh vĩ được tính đồng thời. Các cạnh BaseLine của lưới GPS được xử lý riêng biệt. Tính khái lược cạnh tiến hành theo chương trình DPSurvey. Kết quả bình sai cho ra tọa độ, chiều dài cạnh, phương vị và chênh cao đạt độ chính xác theo quy phạm. Dữ liệu số hóa sẵn sàng cho công tác thành lập bản đồ.

IV. Kết quả và ứng dụng thực tiễn đo đạc Cẩm Lĩnh Ba Vì

Kết quả ứng dụng CNTT và máy toàn đạc điện tử trong đo đạc bản đồ địa chính tờ số 85 tại Cẩm Lĩnh đạt hiệu quả cao. Tọa độ các điểm sau bình sai đảm bảo độ chính xác theo quy phạm 08/2008. Chiều dài cạnh, phương vị và chênh cao được tính toán chính xác. Các điểm chi tiết đo bằng phương pháp cực cho kết quả tin cậy. Diện tích các loại đất được tổng hợp chính xác, phục vụ quản lý đất đai. Bản đồ địa chính tỷ lệ 1:1000 được thành lập đạt chất lượng kỹ thuật. Thời gian thi công giảm đáng kể so với phương pháp truyền thống. Nhân lực cần thiết ít hơn, tiết kiệm chi phí. Dữ liệu số hóa dễ dàng lưu trữ, truy xuất và cập nhật. Kết quả thực nghiệm tại Cẩm Lĩnh chứng minh tính hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ mới trong đo đạc địa chính. Mô hình này có thể nhân rộng cho các địa phương khác trong huyện Ba Vì và thành phố Hà Nội.

4.1. Kết quả kỹ thuật đạt được

Kết quả kỹ thuật từ dự án đo đạc tại Cẩm Lĩnh đáp ứng yêu cầu quy phạm. Tọa độ các điểm khống chế sau bình sai có sai số nằm trong giới hạn cho phép. Chiều dài cạnh và phương vị được xác định chính xác. Chênh cao giữa các điểm được tính toán đồng thời với tọa độ. Số liệu điểm chi tiết đo bằng phương pháp cực đảm bảo độ tin cậy. Tổng hợp diện tích thay đổi của tờ bản đồ 85 phản ánh đúng hiện trạng sử dụng đất. Bản đồ địa chính thành lập có độ chính xác cao, rõ ràng, dễ đọc.

4.2. Ứng dụng và triển vọng nhân rộng

Thành công của dự án tại Cẩm Lĩnh mở ra triển vọng nhân rộng mô hình cho các địa phương khác. Dữ liệu số hóa phục vụ hiệu quả công tác quản lý đất đai của chính quyền địa phương. Hệ thống thông tin đất đai được cập nhật thường xuyên, chính xác. Việc cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất dựa trên bản đồ địa chính tin cậy. Quy hoạch sử dụng đất có cơ sở dữ liệu chính xác. Mô hình ứng dụng CNTT và toàn đạc điện tử có thể áp dụng cho toàn huyện Ba Vì. Đây là hướng đi tất yếu trong hiện đại hóa ngành đo đạc địa chính Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tính cấp thiết của đề tài Đất đai là sản phẩm của tự nhiên, là tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá của mỗi quốc gia. Đất đai là yếu tố duy nhất của sự sống, nếu không có đất sẽ không có sản xuất và cũng không có sự tồn tại của con người. Cho nên việc bảo vệ nguồn tài nguyên đất đai là một vấn đề hết sức quan trọng.

Trong cuộc sống đất đai đóng vai trò là tư liệu sản xuất đặc biệt không thể thiếu được trong cuộc sống hàng ngày với các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp và cả sinh hoạt của mình, con người đã tác động trực tiếp vào đất đai, làm thay đổi hệ sinh thái tự nhiên và đôi khi làm giảm dần tính bền vững của đất đai. Ngoài ra hiện tượng xói mòn đất, thoái hoá đất và sa mạc hoá ngày càng diễn ra nghiêm trọng trên phạm vi toàn cầu nói chung và Việt Nam nói riêng. Ngoài ra đất đai còn là thành quả cách mạng của Đảng, Nhà nước và Nhân dân ta. Cho nên, vì thế thế hệ hôm nay và cả các thế hệ mai sau chúng ta phải đoàn kết để sử dụng hợp lý và hiệu quả nguồn tài nguyên đất đai cũng như bảo vệ chúng khỏi nguy cơ thoái hoá đang ngày một rõ rệt như hiện nay.

Công tác đo đạc bản đồ địa chính, lập hồ sơ địa chính, đăng ký, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là những công việc chính của công tác quản lý Nhà nước về đất đai đã được quy định trong Luật Đất đai năm 2013. Đây là chủ trương lớn của Đảng và Nhà nước, là một trong các nhu cầu cấp bách của ngành Địa chính trong cả nước nói chung và của thành phố Hà Nội nói riêng. Để quản lý đất đai một cách chặt chẽ theo một hệ thống tư liệu mang tính khoa học và kỹ thuật cao, cần thiết phải có bộ bản đồ địa chính chính quy và hồ sơ địa chính hoàn chỉnh theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường. 2 Công tác đo đạc bản đồ địa chính, lập hồ sơ địa chính và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, quyền sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất cho hộ gia đình cá nhân trên địa bàn thành phố Hà Nội là một phần của dự án nêu trên.

Để bảo vệ quỹ đất đai của địa phương cũng như để phục vụ tốt hơn cho công tác quản lý đất đai thì bản đồ địa chính là một trong những tài liệu hết sức cần thiết, vì nó là nguồn tài liệu cơ sở cung cấp thông tin cho người quản lý, sử dụng đất đai, đồng thời là tài liệu cơ bản nhất của bộ hồ sơ địa chính mang tính pháp lý cao. Với tính chất hết sức quan trọng của hệ thống bản đồ địa chính. Để phục vụ mục đích trên, được sự đồng ý của Sở Tài nguyên và Môi trường thành phố Hà Nội Phòng quản lý các dự án đo đạc và bản đồ - công ty cổ phần phát triển Sông Đà đã tổ chức khảo sát, thu thập tài liệu lập Thiết kế kỹ thuật - dự toán: Đo đạc bản đồ địa chính, lập hồ sơ địa chính và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, quyền sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất xã Cẩm Lĩnh, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội , đã tiến hành xây dựng hệ thống bản đồ địa chính cho các xã trên địa bàn tỉnh trong đó có xã Cẩm Lĩnh, Huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội. Với tính cấp thiết của việc phải xây dựng hệ thống bản đồ địa chính cho toàn khu vực xã Cẩm Lĩnh, với sự phân công, giúp đỡ của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Quản lý Tài Nguyên, công ty cổ phần phát triển Sông Đà với sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.

TS Nguyễn Ngọc Nông em tiến hành nghiên cứu đề tài “Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử thực hiện công tác đo đạc bản đồ địa chính tờ số 85 tỷ lệ 1:1000 xã Cẩm Lĩnh, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội” 3 1. Mục đích đề tài -Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của xã Cẩm Lĩnh - Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử thực hiện công tác đo đạc bản đồ địa chính tờ số 85 tỷ lệ 1:1000 tại xã Cẩm Lĩnh, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội - Xác định được thuận lợi, khó khăn và đề xuất giải pháp khắc phục trong khi đo vẽ bản đồ địa chính. Yêu cầu - Đảm bảo đúng tiến độ và chất lượng thiết kế. Ý nghĩa của đề tài - Trong học tập và nghiên cứu khoa học.

+ Thực tập tốt nghiệp là cơ hội tốt để hệ thống và củng cố lại kiến thức đã được học trong nhà trường và áp dụng vào thực tiễn công việc - Trong thực tiễn. + Qua nghiên cứu, tìm hiểu và ứng dụng máy toàn đạc điện tử trong công tác đo đạc thành lập bản đồ địa chính giúp cho công tác quản lý Nhà nước về đất đai được nhanh hơn đầy đủ hơn và chính xác hơn. + Phục vụ tốt cho việc đo vẽ chi tiết thành lập bản đồ địa chính theo công nghệ số, hiện đại hóa hệ thống hồ sơ địa chính theo quy định của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Cơ sở khoa học 2. Khái niệm bản đồ địa chính Theo mục 4 điều 3 Luật Đất đai 2013: Bản đồ địa chính là bản đồ thể hiện các thửa đất và các yếu tố địa lý có liên quan, lập theo đơn vị hành chính xã, phường, thị trấn, được cơ quan nhà nước có thẩm quyền xác nhận [4]. Tính chất, vai trò của BĐĐC Bản đồ địa chính là tài liệu cơ bản của hồ sơ địa chính, mang tính pháp lý cao phục vụ chặt chẽ quản lý đất đai đến từng thửa đất, là cơ sở để thực hiện một số nhiệm vụ trong công tác quản lý nhà nước về đất đai như: - Làm cơ sở thực hiện đăng kí đất đai, giao đất, cho thuê đất, thu hồi đất, cấp mới hoặc cấp đổi giấy chứng nhận quyền sử dụng đất. - Làm cơ sở để Thống kê, kiểm kê đất đai, lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất.

Xác định hiện trạng và theo dõi biến động, phục vụ chỉnh lý biến động từng thửa đất. Đồng thời phục vụ công tác thanh tra tình hình sử dụng đất và giải quyết khiếu nại,tố cáo tranh chấp đất đai [3]. Các loại bản đồ địa chính - Bản đồ địa chính được lưu ở hai dạng là bản đồ giấy và bản đồ số địa chính. + Bản đồ giấy địa chính là bản đồ truyền thống, các thông tin rõ ràng, trực quan, dễ sử dụng nhờ hệ thống ký hiệu và ghi chú được thể hiện trên giấy.

+ Bản đồ số địa chính có nội dung thông tin tương tự như bản đồ giấy, song các thông tin này được số hóa , mã hóa và lưu trữ dưới dạng số trong máy tính. Trong đó các thông tin không gian lưu trữ dưới dạng toạ độ, còn thông tin thuộc tính sẽ được mã hoá. 5 - Cơ bản bản đồ địa chính có 2 loại: + Bản đồ địa chính gốc: Là bản đồ được đo vẽ thể hiện hiện trạng sử dụng đất, là tài liệu cơ sở cho biên tập và đo vẽ bổ sung thành lập bản đồ địa chính theo đơn vị cấp xã. + Bản đồ địa chính: là bản đồ thể hiện trọn các thửa đất, xác định ranh giới, diện tích, loại đất của mỗi thửa đất theo thống kê của từng chủ sử dụng và được hoàn chỉnh phù hợp với các số liệu trong hồ sơ địa chính[3].

Các yếu tố cơ bản và nội dung bản đồ địa chính 2.Các yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính Một số yếu tố cơ bản và các yếu tố phụ khác có liên quan của bản đồ địa chính mà chúng ta cần phải phân biệt và hiểu rõ bản chất. Yếu tố điểm: Điểm chỉ một vị trí được đánh dấu ở thực địa bằng mốc. Trong thực tế đó là các điểm trắc địa, các điểm đặc trưng của địa vật, chúng ta cần chú ý quản lý dấu mốc thể hiện điểm ở thực địa và tọa độ của chúng. Yếu tố đường: Đó là các đoạn thẳng hay những đường cong.

Đối với đoạn thẳng cần xác định và quản lý tọa độ hai điểm đầu và cuối. Đối với đường gấp khúc và các đường cong cần quản lý toạ độ các điểm đặc trưng của nó và đưa về dạng hình học cơ bản để có thể quản lý các yếu tố đặc trưng. Thửa đất: là một mảnh đất tồn tại ở thực địa được giới hạn bởi một đường bao khép kín, có diện tích xác định, thuộc một chủ sở hữu hoặc chủ sử dụng nhất định. Trong mỗi thửa đất có thể có một hoặc một số loại đất.

Thửa đất phụ: Trên mỗi thửa đất lớn có thể tồn tại các thửa nhỏ có đường ranh giới phân chia không ổn định, có các khu được sử dụng vào các mục đích khác nhau, mức tính thuế khác nhau. Loại thửa này gọi là thửa đất phụ hay đơn vị tính thuế. Lô đất: Là vùng đất gồm một hoặc nhiều loại đất. Thông thường lô đất được giới hạn bởi các con đường kênh mương, sông ngòi.

Đất đai được chia 6 lô theo điều kiện tương đồng nhất định (độ cao, độ dốc, .mục đích sử dụng). Khu đất, xứ đồng: Đó là vùng đất gồm nhiều thửa đất, nhiều lô đất. Khu đất và xứ đồng thường có tên gọi riêng được đặt từ lâu. Thôn, bản, xóm, ấp: Đó là các cụm dân cư , cộng đồng người cùng sống và lao động sản xuất trên một vùng đất.

Các cụm dân cư thường có sự kết mạnh về các yếu tố dân tộc, tôn giáo nghề nghiệp. Xã, phường: Là đơn vị hành chính cơ sở gồm nhiều thôn, bản, tổ dân phố. Đó là đơn vị hành chính có đầy đủ các tổ chức quyền lực để thực hiện chức năng quản lý nhà nước một cách toàn diện trong phạm vi lãnh thổ của mình[3]. Bản đồ địa chính là tài liệu chủ yếu trong bộ hồ sơ địa chính Vì vậy, trên bản đồ cần thể hiện đầy đủ các yếu tố đáp ứng yêu cầu của công tác quản lý đất đai.

Trên bản đồ cần thể hiện đầy đủ các yếu tố sau: Điểm khống chế tọa độ và độ và độ cao: Trên bản đồ cần thể hiện đầy đủ các điểm khống chế các cấp, lưới tọa độ địa chính cấp 1, cấp 2 và các điểm khống chế đo vẽ có chôn mốc ở thực địa để sử dụng lâu dài.