Khóa luận: Ứng dụng công nghệ, máy toàn đạc lập bản đồ địa chính Cẩm Lĩnh, Ba Vì

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử trong công tác đo đạc, thành lập bản đồ địa chính tờ số 89, tỷ lệ 1:1000 tại xã Cẩm Lĩnh, Ba Vì,

• Tác giả: Đỗ Đức Thái
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đình Thi
• 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 thành lập bản đồ địa chính tờ số 89 tỷ lệ 1:1000 xã Cẩm Lĩnh - huyện Ba Vì - thành phố Hà Nội
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Tổng quan về ứng dụng CNTT và toàn đạc điện tử trong lập bản đồ địa chính

Công nghệ thông tin kết hợp máy toàn đạc điện tử đang thay đổi mạnh mẽ công tác đo đạc bản đồ địa chính tại Việt Nam. Phương pháp truyền thống sử dụng thước dây và máy kinh vĩ mất nhiều thời gian, sai số lớn. Máy toàn đạc điện tử Total Station giúp đo đồng thời góc, khoảng cách và tọa độ điểm với độ chính xác cao. Tại xã Cẩm Lĩnh, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội, đề tài ứng dụng công nghệ này đã được triển khai cho tờ bản đồ địa chính số 89 tỷ lệ 1:1000. Kết quả cho thấy hiệu suất đo đạc tăng gấp nhiều lần so với phương pháp thủ công. Dữ liệu số được xử lý trực tiếp trên máy tính, giảm thiểu sai sót trong quá trình biên tập. Hệ thống tọa độ quốc gia Gauss-Kruger được áp dụng đảm bảo tính thống nhất. Công nghệ GPS kết hợp toàn đạc điện tử tạo mạng lưới khống chế chính xác. Đây là hướng đi tất yếu hiện đại hóa ngành đo đạc bản đồ Việt Nam.

1.1. Vai trò của máy toàn đạc điện tử trong đo đạc địa chính

Máy toàn đạc điện tử là thiết bị tích hợp nhiều chức năng đo đạc trong một thiết bị duy nhất. Máy có khả năng đo góc phương vị, khoảng cách nghiêng và tính toán tọa độ điểm đứng. Độ chính xác góc đo đạt từ 3 đến 5 giây cung. Khoảng cách đo chính xác tới đơn vị milimet. Thiết bị lưu trữ dữ liệu số trực tiếp vào bộ nhớ trong. Quá trình trút số liệu sang máy tính diễn ra nhanh chóng qua cổng USB. Tại Cẩm Lĩnh, máy TOPCON GTS 236 được sử dụng phổ biến. Thiết bị này đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ 1:1000.

1.2. Hệ thống tọa độ và lưới chiếu trong đo đạc bản đồ

Bản đồ địa chính Việt Nam sử dụng hệ thống tọa độ quốc gia với lưới chiếu Gauss-Kruger. Hệ tọa độ này chia lãnh thổ thành các đới chiếu 3 độ kinh tuyến. Mỗi đới chiếu có trục tung và trục hoành riêng biệt. Điểm gốc địa chính được xác định từ mạng lưới GPS quốc gia. Các điểm này có độ chính xác cao, làm cơ sở phát triển lưới khống chế đo vẽ. Phép chiếu UTM cũng được tham chiếu trong một số trường hợp đặc biệt. Tọa độ sau bình sai phải đảm bảo sai số không vượt quá 0,05 mét. Việc áp dụng đúng hệ tọa độ giúp bản đồ có tính pháp lý và chính xác.

II. Phân tích quy trình đo đạc và các vấn đề kỹ thuật gặp phải

Quy trình đo đạc bản đồ địa chính đòi hỏi nhiều bước kỹ thuật phức tạp. Giai đoạn chuẩn bị bao gồm thu thập tài liệu, kiểm tra điểm gốc và lập kế hoạch đo. Đo đạc ngoại nghiệp chia thành hai phần chính: đo lưới khống chế và đo chi tiết. Lưới kinh vĩ cấp 1 phát triển từ điểm địa chính có tọa độ chính xác. Lưới cấp 2 phát triển từ điểm kinh vĩ cấp 1 trở lên. Đo chi tiết áp dụng nhiều phương pháp như tọa độ cực, giao hội cạnh, giao hội góc. Phương pháp tọa độ cực được sử dụng phổ biến nhất cho đo ranh giới thửa đất. Các đối tượng đo vẽ bao gồm ranh giới thửa đất, nhà ở, hệ thống giao thông, thủy văn và đường điện. Sai số khép góc đường chuyền phải tuân thủ công thức tính toán nghiêm ngặt. Chênh lệch giữa hai lần đo hướng qui không được vượt quá 20 giây. Số liệu đo phải được ghi chép cẩn thận vào sổ đo vẽ kèm sơ họa thực địa.

2.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật trong đo đạc đường chuyền kinh vĩ

Đường chuyền kinh vĩ phải đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật nghiêm ngặt. Sai số khép góc đường chuyền tính theo công thức fβ bằng 2 mβ nhân căn bậc hai của n. Trong đó mβ là sai số trung phương đo góc và n là số góc đo. Cạnh lưới đường chuyền đo hai lần riêng biệt, chênh lệch không vượt quá 2a. Đại lượng a là hằng số đặc trưng của máy đo. Chênh cao đo hai lần cùng chiều ngang, chênh lệch đo đi đo về nhỏ hơn 100 căn L milimet. L là chiều dài đường đo tính theo kilômét. Các chỉ tiêu này đảm bảo độ tin cậy của lưới khống chế.

2.2. Quy trình đo vẽ chi tiết ranh giới thửa đất và công trình

Đo vẽ chi tiết bắt đầu bằng việc xác định ranh giới hành chính khu vực. Tiếp theo đo ranh giới từng thửa đất sử dụng phương pháp tọa độ cực. Máy toàn đạc đặt tại điểm đứng máy đã được xác định tọa độ. Điểm định hướng ban đầu được瞄准 để thiết lập phương vị. Đo vẽ bao gồm nhà ở, hệ thống giao thông lòng mép đường. Hệ thống thủy văn thể hiện lòng mương, mép nước và hướng dòng chảy. Đường điện thể hiện vị trí cột điện và hướng đường dây. Cầu cống và vật cố định khác cũng được đo đạc đầy đủ. Tên địa danh, tên riêng ghi trực tiếp lên bản sơ họa thực địa.

III. Giải pháp ứng dụng phần mềm FAMIS và Microstation xử lý số liệu

Phần mềm FAMIS và Microstation đóng vai trò then chốt trong quá trình thành lập bản đồ địa chính số. Sau khi hoàn thành đo đạc ngoại nghiệp, số liệu từ máy toàn đạc được trút vào máy tính. Quá trình truyền dữ liệu sử dụng phần mềm T-COM qua cổng kết nối USB. File dữ liệu được xử lý và chuyển đổi định dạng phù hợp. Microstation đảm nhận vai trò biên tập bản vẽ địa chính. Phần mềm cho phép vẽ ranh giới thửa đất, thể hiện công trình và hệ thống hạ tầng. FAMIS chuyên xử lý dữ liệu đất đai theo quy chuẩn quản lý nhà nước. Hệ thống quản lý thuộc tính thửa đất được tích hợp trong FAMIS. Quy trình thành lập bản đồ tuân thủ nghiêm ngặt quy trình công nghệ đo vẽ. Mỗi thửa đất được gán mã hiệu, diện tích và thông tin chủ sử dụng. Sản phẩm cuối cùng là bản đồ địa chính chính quy có giá trị pháp lý. Công nghệ số hóa giúp lưu trữ, tra cứu và cập nhật dữ liệu dễ dàng.

3.1. Quy trình trút và xử lý số liệu từ máy toàn đạc vào máy tính

Máy toàn đạc điện tử kết nối máy tính qua cáp USB chuyên dụng. Phần mềm T-COM được khởi động để thiết lập kết nối truyền dữ liệu. Dữ liệu đo bao gồm tọa độ X, Y, Z và thông tin điểm đo. Cấu trúc file dữ liệu được tổ chức theo định dạng chuẩn quốc tế. Quá trình kiểm tra dữ liệu đầu vào loại bỏ các điểm đo lỗi. Dữ liệu được chuyển đổi sang định dạng tương thích với Microstation và FAMIS. Toàn bộ quá trình trút số liệu diễn ra nhanh chóng và chính xác. Bước xử lý này tiết kiệm đáng kể thời gian so với nhập liệu thủ công.

3.2. Ứng dụng FAMIS trong quản lý và biên tập dữ liệu đất đai

FAMIS là phần mềm quản lý thông tin đất đai do Việt Nam phát triển. Hệ thống cho phép nhập liệu, lưu trữ và quản lý dữ liệu thửa đất. Mỗi thửa đất được gán thông tin chủ sử dụng, loại đất và diện tích. FAMIS tích hợp công cụ tính diện tích tự động từ dữ liệu tọa độ. Phần mềm hỗ trợ tạo bảng kê thửa đất theo đơn vị hành chính. Dữ liệu từ FAMIS được xuất sang Microstation để vẽ bản đồ. Hệ thống đảm bảo tính nhất quán giữa số liệu và bản vẽ. FAMIS đáp ứng yêu cầu quản lý đất đai theo quy định pháp luật hiện hành.

IV. Kết quả đạt được và hướng ứng dụng thực tiễn tại Cẩm Lĩnh

Đề tài đã hoàn thành thành lập bản đồ địa chính tờ số 89 tỷ lệ 1:1000 xã Cẩm Lĩnh. Bản đồ thể hiện đầy đủ ranh giới thửa đất, công trình và hệ thống hạ tầng kỹ thuật. Dữ liệu tọa độ được bình sai đạt độ chính xác theo tiêu chuẩn quy định. Sai số trung bình vị trí điểm chi tiết không vượt quá giới hạn cho phép. Hệ thống quản lý đất đai số giúp chính quyền địa phương tra cứu nhanh chóng. Diện tích từng thửa đất được tính toán chính xác từ dữ liệu tọa độ. Thông tin chủ sử dụng đất được liên kết với từng thửa đất trên bản đồ. Kết quả thực nghiệm chứng minh hiệu quả vượt trội của công nghệ mới. Thời gian đo đạc giảm đáng kể so với phương pháp truyền thống. Bản đồ số dễ dàng cập nhật khi có biến động đất đai. Đây là cơ sở quan trọng phục vụ công tác cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất. Mô hình có thể nhân rộng áp dụng cho các xã khác trên địa bàn huyện Ba Vì.

4.1. Đánh giá độ chính xác và hiệu quả của phương pháp ứng dụng

Kết quả đo đạc cho thấy độ chính xác đạt yêu cầu kỹ thuật bản đồ tỷ lệ 1:1000. Sai số khép góc đường chuyền nằm trong giới hạn cho phép. Tọa độ điểm chi tiết sau bình sai có độ tin cậy cao. Diện tích thửa đất tính từ dữ liệu tọa độ chính xác hơn phương pháp thủ công. Thời gian hoàn thành đo đạc ngoại nghiệp giảm khoảng 40 phần trăm. Chi phí nhân công giảm đáng kể nhờ tự động hóa quy trình đo. Chất lượng bản đồ đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia về đo đạc bản đồ. Phương pháp này phù hợp với điều kiện thực tế tại các xã ngoại thành Hà Nội.

4.2. Hướng phát triển và khả năng nhân rộng mô hình

Mô hình ứng dụng CNTT và toàn đạc điện tử có thể áp dụng rộng rãi. Các xã trên địa bàn huyện Ba Vì có điều kiện địa hình tương tự Cẩm Lĩnh. Công nghệ drone kết hợp GPS-RTK hứa hẹn tăng hiệu quả đo đạc. Phần mềm quản lý đất đai cần được nâng cấp tích hợp bản đồ số. Đào tạo cán bộ đo đạc địa phương sử dụng công nghệ mới là nhiệm vụ cấp thiết. Xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai tập trung phục vụ quản lý nhà nước. Kết hợp công nghệ đám mây lưu trữ và chia sẻ dữ liệu đo đạc. Đây là xu hướng tất yếu trong hiện đại hóa ngành đo đạc bản đồ 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 Th.S Nguyễn Đình Thi 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 thành lập bản đồ địa chính tờ số 89 tỷ lệ 1:1000 xã Cẩm Lĩnh - huyện Ba Vì - thành phố Hà Nội” 3 1.

Mục đích - 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 89 tỷ lệ 1:1000 tại xã Cẩm Lĩnh, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội. - Xác định được thuận lợi, khó khăn và giải pháp khắc phục trong khi đo vẽ chỉnh lý bổ sung 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[6]. 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, xong 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. - Cơ bản bản đồ địa chính có 2 loại: 5 + 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, biên vẽ 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[6]. 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 toạ 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 toạ 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 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. 6 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 hợp 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[6]. 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.

Đây là yếu tố dạng điểm cần thể hiện chính xác đến 0,1 mm trên bản đồ.