Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đất đai là nguồn tài nguyên thiên nhiên đặc biệt, có hạn chế về không gian và không thể tái tạo, đóng vai trò là tư liệu sản xuất chính của ngành nông nghiệp và là yếu tố đầu vào thiết yếu của mọi hoạt động kinh tế - xã hội. Để thực hiện chức năng quản lý nhà nước về đất đai một cách chặt chẽ, khoa học và đúng pháp luật, việc xây dựng hệ thống hồ sơ địa chính và bộ bản đồ địa chính chính quy là nhiệm vụ bắt buộc đã được quy định cụ thể trong Luật Đất đai. Bản đồ địa chính đóng vai trò là tài liệu cơ sở cung cấp thông tin không gian và thuộc tính pháp lý đến từng thửa đất, phục vụ công tác đăng ký, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, thống kê, kiểm kê và quy hoạch sử dụng đất.
Tại tỉnh Lào Cai, công tác đo đạc và thành lập bản đồ địa chính đang được triển khai nhằm chuẩn hóa cơ sở dữ liệu đất đai trên địa bàn các huyện. Được sự đồng ý của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Lào Cai, Công ty TNHH VIETMAP đã tiến hành khảo sát, lập Thiết kế kỹ thuật - Dự toán đo vẽ bản đồ địa chính xã Xuân Quang, huyện Bảo Thắng. Trên cơ sở đó, đề tài "Ứng dụng công nghệ tin học và máy RTK trong thành lập bản đồ địa chính xã Xuân Quang, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai" được thực hiện nhằm ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh hiện đại và các phần mềm đồ họa chuyên ngành vào việc nâng cao độ chính xác và rút ngắn thời gian thành lập bản đồ địa chính.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể:
- Mục tiêu chung: Sử dụng máy GNSS-RTK và ứng dụng công nghệ tin học vào thành lập lưới khống chế đo vẽ, đo vẽ chi tiết và thành lập bản đồ địa chính theo các tỷ lệ 1:1000, 1:2000,... nhằm hỗ trợ công tác quản lý hồ sơ địa chính và quản lý nhà nước về đất đai tại địa phương.
- Mục tiêu cụ thể: Ứng dụng thiết bị đo RTK Kolida K9T kết hợp với các phần mềm Microstation V8i, gCadas, Vietmap XM để xây dựng lưới khống chế, đo vẽ chi tiết và biên tập hoàn chỉnh tờ bản đồ địa chính số 34242 trên địa bàn xã Xuân Quang.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Quy trình ứng dụng công nghệ GNSS-RTK (máy RTK Kolida K9T) và các phần mềm tin học chuyên ngành (Microstation V8i, gCadas, Vietmap XM, Microsoft Excel) trong công tác đo đạc chi tiết và thành lập bản đồ địa chính.
- Phạm vi không gian: Toàn bộ địa bàn xã Xuân Quang, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai với tổng diện tích tự nhiên 5971,69 ha (gồm 20 thôn), trong đó tập trung thực nghiệm chuyên sâu tại khu vực đo vẽ tờ bản đồ địa chính số 34242.
- Phạm vi thời gian: Quá trình thu thập số liệu, thực tập và xử lý kỹ thuật được tiến hành từ ngày 02/01/2019 đến ngày 25/04/2019 (kế thừa số liệu triển khai dự án từ tháng 8/2018).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật được tác giả sử dụng làm căn cứ bao gồm:
- Luật Đất đai ngày 29 tháng 11 năm 2013 và các văn bản sửa đổi, bổ sung.
- Nghị định số 181/2004/NĐ-CP ngày 29 tháng 10 năm 2004 của Chính phủ về thi hành Luật Đất đai.
- Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19 tháng 05 năm 2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về bản đồ địa chính.
- Thông tư số 30/2013/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định thực hiện lồng ghép việc đo đạc lập hoặc chỉnh lý bản đồ địa chính và đăng ký, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, quyền sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất, xây dựng hồ sơ địa chính, cơ sở dữ liệu địa chính.
- Thông tư số 973/2001/TT-TCĐC ngày 20 tháng 6 năm 2001 của Tổng cục Địa chính hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000.
Cơ sở toán học và công nghệ đo đạc:
- Hệ quy chiếu và tọa độ: Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000, mặt phẳng chiếu hình elipsoid WGS-84 quy đổi với bán trục lớn $a = 6378137,0\text{ m}$, độ dẹt $\alpha = 1/298,25723563$, tốc độ quay quanh trục $\omega = 7292115,0 \times 10^{-11}\text{ rad/s}$, hằng số trọng trường $GM = 3986005$. Phép chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM / Gauss-Kruger múi chiếu 3 độ, kinh tuyến trục quy định cho tỉnh Lào Cai là 104°45'.
- Đơn vị làm việc (Working Units) trong tệp thiết kế: Master Units là mét (m), Sub Units là milimét (mm), độ phân giải (Resolution) là 1000, điểm trung tâm làm việc (Global Origin) có tọa độ $X = 500000\text{ m}, Y = 1000000\text{ m}$.
- Công nghệ GNSS-RTK: Phương pháp đo động thời gian thực (Real-Time Kinematic) sử dụng 01 trạm tĩnh (Base) đặt tại điểm mốc địa chính hạng cao (hoặc đường chuyền hạng IV) và các trạm động (Rover). Trạm Base phát tín hiệu hiệu chỉnh tọa độ qua sóng vô tuyến UHF (công suất 25W, 9 kênh tần số) để các trạm Rover thu nhận và xác định ngay tọa độ điểm đo trong hệ VN-2000. Sai số vị trí mặt phẳng đạt $10\text{ mm} + 1\text{ ppm Rms}$ và sai số cao độ đạt $20\text{ mm} + 1\text{ ppm Rms}$, cự ly hoạt động giữa Base và Rover đạt tới 12 km trong điều kiện thuận lợi.
Phương pháp nghiên cứu thực tế:
- Phương pháp thu thập, phân tích tài liệu thứ cấp: Thu thập các báo cáo thống kê đất đai năm 2018, quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 của huyện Bảo Thắng, tài liệu địa giới hành chính và danh mục tọa độ mốc khống chế hạng cao tại xã Xuân Quang.
- Phương pháp đo đạc ngoại nghiệp: Sử dụng bộ máy GNSS-RTK Kolida K9T kết hợp sổ tay điện tử chạy phần mềm EGStar để đo vẽ chi tiết các điểm đặc trưng ranh giới thửa đất, tim đường, rãnh thoát nước, công trình kiến trúc và địa vật định hướng.
- Phương pháp xử lý số liệu và biên tập bản đồ nội nghiệp: Sử dụng Microsoft Excel để chuẩn hóa bảng số liệu tọa độ; Microstation V8i làm nền tảng đồ họa; phần mềm gCadas (do eKiGIS.JSC phát triển) và Vietmap XM (Công ty TNHH Trắc địa và Công nghệ Toàn Việt) để tạo vùng thửa đất, gán mã loại đất, gán nhãn thuộc tính, xử lý tiếp biên và biên tập khung bản đồ địa chính.
- Phương pháp kiểm tra, nghiệm thu: So sánh sai số vị trí điểm, sai số cạnh thửa và sai số tương hỗ theo các ngưỡng giới hạn quy định tại Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Tác giả trình bày vai trò cốt lõi của đất đai và tầm quan trọng của hệ thống bản đồ địa chính chính quy trong công tác quản lý nhà nước. Nội dung nêu rõ căn cứ triển khai dự án đo đạc của Công ty TNHH VIETMAP theo chấp thuận từ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Lào Cai, xác lập mục tiêu chung, mục tiêu cụ thể, các yêu cầu kỹ thuật về độ chính xác và ý nghĩa thực tiễn của việc chuẩn hóa dữ liệu địa chính dạng số.
Phần 2: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu
Chương này tổng kết hệ thống lý luận và cơ sở quy chuẩn kỹ thuật phục vụ công tác thành lập bản đồ địa chính:
- Định nghĩa bản đồ địa chính, các yếu tố cấu thành (điểm, đường, thửa đất, thửa đất phụ, lô đất, xứ đồng, đơn vị hành chính) và nội dung biểu thị trên bản đồ (lưới khống chế, ranh giới thửa đất, loại đất, công trình xây dựng, giao thông, thủy hệ, địa vật định hướng).
- Quy định phân mảnh, đánh số hiệu tờ bản đồ theo kích thước tiêu chuẩn (1:10000 khung $60 \times 60\text{ cm} \sim 3600\text{ ha}$; 1:5000 khung $60 \times 60\text{ cm} \sim 900\text{ ha}$; 1:2000 khung $50 \times 50\text{ cm} \sim 100\text{ ha}$; 1:1000 khung $50 \times 50\text{ cm} \sim 25\text{ ha}$; 1:500 khung $50 \times 50\text{ cm} \sim 6,25\text{ ha}$; 1:200 khung $50 \times 50\text{ cm} \sim 1,00\text{ ha}$).
- Quy định về độ chính xác: Sai số trung phương vị trí mặt phẳng điểm khống chế không vượt quá 0,1 mm theo tỷ lệ bản đồ; sai số vị trí điểm ranh giới thửa đất không vượt quá 5 cm (tỷ lệ 1:200), 7 cm (1:500), 15 cm (1:1000), 30 cm (1:2000), 150 cm (1:5000) và 300 cm (1:10000); đất nông nghiệp tỷ lệ 1:1000 và 1:2000 được phép tăng sai số lên 1,5 lần.
- Tổng quan hệ thống phần mềm biên tập (Microstation V8i, Mapping Office, gCadas, Vietmap XM) và hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GPS, GLONASS, GALILEO, Beidou, QZSS, IRNSS) cùng nguyên lý đo động RTK.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phạm vi nghiên cứu
Xác định cụ thể đối tượng thực nghiệm là máy RTK Kolida K9T và các phần mềm gCadas, Microstation V8i trên phạm vi xã Xuân Quang. Khung nội dung gồm: điều tra điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội; đánh giá hiện trạng và công tác quản lý đất đai của xã; ứng dụng thiết bị và công nghệ tin học để đo vẽ, biên tập tờ bản đồ địa chính số 34242; đánh giá thuận lợi, khó khăn và đề xuất giải pháp.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu
Nội dung chương tập trung vào hai khối kết quả chính:
- Đặc điểm địa bàn và hiện trạng sử dụng đất xã Xuân Quang:
- Điều kiện tự nhiên: Xã nằm ở phía Đông huyện Bảo Thắng, tiếp giáp huyện Bắc Hà, huyện Bảo Yên, xã Trì Quang, thị trấn Phố Lu, xã Thái Niên, xã Phong Niên; địa hình đồi núi bao quanh; khí hậu nhiệt đới gió mùa có nhiệt độ trung bình năm 22 - 23°C, lượng mưa tập trung 80% từ tháng 5 đến tháng 10, độ ẩm trung bình 83%.
- Dân số và hạ tầng: Toàn xã có 20 thôn, dân số 11.899 người (số liệu 2014), mật độ 204 người/km²; mạng lưới giao thông gồm Quốc lộ 70, Quốc lộ 4E, cao tốc và đường sắt Hà Nội - Lào Cai chạy qua.
- Hiện trạng đất đai tính đến 31/12/2018: Tổng diện tích tự nhiên là 5971,69 ha, phân bổ gồm nhóm đất nông nghiệp 5257,04 ha (88,04%), nhóm đất phi nông nghiệp 635,10 ha (10,63%) và nhóm đất chưa sử dụng 78,31 ha (1,31%).
- Tình hình thực hiện kế hoạch sử dụng đất năm 2018: Chuyển 26,57 ha đất trồng cây hàng năm khác sang đất rừng sản xuất; chuyển 0,16 ha đất nông nghiệp sang đất phi nông nghiệp (gồm 0,13 ha sang đất ở nông thôn và 0,03 ha sang đất công trình năng lượng).
- Thực nghiệm thành lập bản đồ địa chính tờ số 34242:
- Thiết lập trạm Base trên mốc tọa độ hạng cao (mốc hạng III có tọa độ $X = 2473974\text{ m}, Y = 442149\text{ m}$), cấu hình kinh tuyến trục 104°45' và các tham số chuyển đổi WGS-84 sang VN-2000 trong phần mềm EGStar.
- Vận hành trạm Rover đo vẽ chi tiết các đỉnh thửa, ghi nhận trạng thái Fixed và kiểm soát sai số trên màn hình sổ tay trước khi lưu dữ liệu.
- Chuyển dữ liệu đo từ sổ tay sang Microsoft Excel để lọc và định dạng bảng tọa độ, sau đó nhập vào môi trường Microstation V8i.
- Ứng dụng phần mềm gCadas để tự động hóa tạo vùng thửa đất, gán số thứ tự thửa, tính diện tích, điền nhãn loại đất, đối soát tiếp biên và hoàn thiện hồ sơ pháp lý tờ bản đồ số 34242.
Phần 5: Kết luận và kiến nghị
Tổng kết toàn bộ quy trình công nghệ áp dụng, khẳng định hiệu quả của giải pháp đo động RTK kết hợp phần mềm biên tập tự động trong việc nâng cao năng suất và độ chính xác bản đồ địa chính, đồng thời đưa ra các kiến nghị kỹ thuật và quản lý đối với chính quyền địa phương và đơn vị đo đạc.
Kết quả và đóng góp
Số liệu hiện trạng sử dụng đất xã Xuân Quang
Số liệu thống kê hiện trạng sử dụng đất tính đến ngày 31/12/2018 trên địa bàn xã Xuân Quang được tác giả tổng hợp chi tiết như sau:
| STT | Loại đất | Mã loại đất | Diện tích (ha) | Cơ cấu (%) |
|---|---|---|---|---|
| I | Nhóm đất nông nghiệp | NNP | 5257,04 | 88,04 |
| 1.1 | Đất sản xuất nông nghiệp | SXN | 1828,10 | 30,61 |
| - | Đất trồng cây hàng năm | CHN | 1314,10 | 22,01 |
| - | Đất trồng lúa | LUA | 298,20 | 5,00 |
| - | Đất trồng cây hàng năm khác | HNK | 1016,20 | 17,02 |
| - | Đất trồng cây lâu năm | CLN | 513,60 | 8,60 |
| 1.2 | Đất lâm nghiệp | LNP | 3345,17 | 56,02 |
| - | Đất rừng sản xuất | RSX | 3345,17 | 56,02 |
| - | Đất rừng phòng hộ | RPH | 1,30 | 0,02 |
| 1.3 | Đất nuôi trồng thủy sản | NTS | 84,41 | 1,41 |
| II | Nhóm đất phi nông nghiệp | PNN | 635,10 | 10,63 |
| 2.1 | Đất ở tại nông thôn | ONT | 97,20 | 1,63 |
| 2.2 | Đất chuyên dùng | CDG | 494,10 | 8,27 |
| - | Đất quốc phòng | CQP | 370,30 | 6,20 |
| - | Đất an ninh | CAN | 0,40 | 0,01 |
| - | Đất xây dựng trụ sở cơ quan | TSC | 1,20 | 0,02 |
| - | Đất xây dựng công trình sự nghiệp | DSN | 11,50 | 0,19 |
| - | Đất sản xuất, kinh doanh phi nông nghiệp | CSK | 16,60 | 0,28 |
| - | Đất sử dụng vào mục đích công cộng | CCC | 95,60 | 1,60 |
| 2.3 | Đất nghĩa trang, nghĩa địa, nhà hỏa táng | NTD | 4,07 | 0,07 |
| 2.4 | Đất sông, ngòi, kênh, rạch, suối | SON | 37,62 | 0,63 |
| 2.5 | Đất có mặt nước chuyên dùng | MNC | 2,03 | 0,03 |
| III | Nhóm đất chưa sử dụng | CSD | 78,31 | 1,31 |
| 3.1 | Đất bằng chưa sử dụng | BCS | 10,17 | 0,17 |
| 3.2 | Đất đồi núi chưa sử dụng | DCS | 10,18 | 0,17 |
| 3.3 | Núi đá không có rừng cây | NCS | 57,96 | 0,97 |
| Tổng | Tổng diện tích đất tự nhiên | - | 5971,69 | 100,00 |
Kết quả kỹ thuật và giải pháp đề xuất
- Chuẩn hóa quy trình đo vẽ bằng RTK: Đã thiết lập hoàn chỉnh chuỗi thao tác kỹ thuật từ cài đặt trạm Base, tham số chiếu kinh tuyến trục 104°45', cấu hình Radio UHF 25W truyền số gia cải chính đến máy Rover Kolida K9T, giúp thu nhận trực tiếp tọa độ không gian VN-2000 tại thực địa.
- Biên tập tờ bản đồ số 34242: Hoàn thành xử lý nội nghiệp trên nền tảng Microstation V8i và phần mềm gCadas, tự động hóa các khâu đóng vùng thửa đất, gán thuộc tính, tính diện tích và xuất bản đồ địa chính đạt tiêu chuẩn Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
- Giải pháp đề xuất:
- Tiếp tục rà soát, điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất huyện Bảo Thắng đến năm 2020 để giải quyết các vướng mắc chuyển mục đích sử dụng đất phát sinh từ nhu cầu thực tế của người dân.
- Đẩy mạnh áp dụng công nghệ GNSS-RTK trên diện rộng để thay thế các phương pháp đo đạc thủ công, giúp rút ngắn thời gian ngoại nghiệp tại các vùng đồi núi phức tạp.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Phạm vi thực nghiệm chuyên sâu của đề tài chỉ tập trung đo vẽ và biên tập hoàn chỉnh đối với tờ bản đồ địa chính số 34242 trong tổng số 20 thôn của xã. Ngoài ra, việc truyền tín hiệu Radio từ trạm Base đến trạm Rover tại các khu vực địa hình đồi núi che khuất hoặc rừng cây rậm rạp có thể bị suy giảm cự ly hiệu dụng so với điều kiện lý thuyết.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục mở rộng đo vẽ chi tiết và biên tập các tờ bản đồ địa chính còn lại trên toàn địa bàn xã Xuân Quang; liên kết cơ sở dữ liệu đồ họa bản đồ với cơ sở dữ liệu thuộc tính hồ sơ địa chính để phục vụ cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất đồng loạt và tích hợp vào hệ thống thông tin đất đai (LIS).
Giá trị tham khảo
- Đối tượng hưởng lợi: Sinh viên, giảng viên và cán bộ kỹ thuật chuyên ngành Quản lý đất đai, Trắc địa - Bản đồ, Địa chính và Quản lý tài nguyên.
- Nội dung có giá trị thực tiễn cao:
- Hướng dẫn chi tiết các bước cài đặt tham số chuyển đổi tọa độ WGS-84 sang VN-2000, cấu hình trạm Base và trạm Rover trên sổ tay EGStar của máy RTK Kolida K9T.
- Quy trình xử lý chuyển đổi dữ liệu từ Excel sang Microstation V8i và các thao tác vận hành công cụ gCadas để tạo vùng thửa đất, gán nhãn thuộc tính và biên tập tờ bản đồ địa chính số.
Câu hỏi thường gặp
1. Khóa luận sử dụng hệ quy chiếu và thông số kinh tuyến trục nào cho khu vực nghiên cứu?
Khóa luận áp dụng Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000, phép chiếu hình trụ ngang đồng góc múi chiếu 3 độ, với kinh tuyến trục quy định riêng cho tỉnh Lào Cai là 104°45' (theo quy định tại Thông tư 25/2014/TT-BTNMT).
2. Thiết bị RTK Kolida K9T có chỉ số sai số kỹ thuật như thế nào theo văn bản?
Thiết bị đo động RTK Kolida K9T đạt sai số vị trí điểm mặt phẳng là $10\text{ mm} + 1\text{ ppm Rms}$ và sai số cao độ là $20\text{ mm} + 1\text{ ppm Rms}$. Trạm Base phát sóng vô tuyến UHF công suất 25W với 9 kênh tần số, cự ly hoạt động của Rover so với Base đạt tối đa 12 km trong điều kiện thuận lợi.
3. Cơ cấu diện tích đất tự nhiên của xã Xuân Quang đến ngày 31/12/2018 được phân chia ra sao?
Tổng diện tích tự nhiên của xã là 5971,69 ha, trong đó nhóm đất nông nghiệp chiếm 5257,04 ha (88,04%), nhóm đất phi nông nghiệp chiếm 635,10 ha (10,63%) và nhóm đất chưa sử dụng chiếm 78,31 ha (1,31%).
4. Phần mềm gCadas đóng vai trò gì trong chu trình xử lý nội nghiệp của đề tài?
Phần mềm gCadas (chạy trên nền tảng Microstation V8i) cung cấp các công cụ tự động hóa để nhập số liệu tọa độ, tự động tạo đường bao đóng vùng thửa đất, gán nhãn số hiệu thửa, diện tích, mã loại đất và xuất tờ bản đồ địa chính chuẩn hóa theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
5. Trong năm 2018, tình hình biến động chuyển mục đích sử dụng đất tại xã Xuân Quang diễn ra như thế nào?
Biến động chủ yếu diễn ra nội bộ trong nhóm đất nông nghiệp với 26,57 ha chuyển từ đất trồng cây hàng năm khác sang đất trồng rừng sản xuất. Diện tích chuyển sang đất phi nông nghiệp là 0,16 ha (gồm 0,13 ha chuyển sang đất ở nông thôn và 0,03 ha chuyển sang đất công trình năng lượng).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Đinh Thiện Long đã hoàn thành việc nghiên cứu và ứng dụng đồng bộ công nghệ đo động vệ tinh GNSS-RTK (máy Kolida K9T) kết hợp với các phần mềm chuyên ngành Microstation V8i và gCadas trong công tác thành lập bản đồ địa chính tại xã Xuân Quang, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai. Đề tài đã hệ thống hóa đầy đủ cơ sở pháp lý, quy chuẩn kỹ thuật theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT, đánh giá toàn diện hiện trạng quản lý sử dụng 5971,69 ha đất đai của xã và thực nghiệm biên tập thành công tờ bản đồ địa chính số 34242 đạt chuẩn độ chính xác. Kết quả nghiên cứu cung cấp quy trình công nghệ hoàn chỉnh và nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho công tác đo đạc địa chính và quản lý đất đai tại các địa bàn miền núi.