Khóa luận tốt nghiệp: Ứng dụng công nghệ thông tin và máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính xã Tử Du, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc - Dương Ngọc Anh

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin và máy toàn đạc điện tử trong thành lập bản đồ địa chính xã Tử Du huyện Lập Thạch tỉnh Vĩnh Phúc. Phân tích quy trình

• Tác giả: Dương Ngọc Anh
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Đức Nhuận
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý đất đai
• Đề tài: Ứng dụng công nghệ thông tin và máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tờ số 21 xã Tử Du, Huyện Lập Thạch, Tỉnh Vĩnh Phúc
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Tổng quan về ứng dụng máy toàn đạc điện tử trong đo đạc địa chính

Máy toàn đạc điện tử là thiết bị đo đạc hiện đại, tích hợp khả năng đo góc và đo khoảng cách bằng tia laser trong một máy duy nhất. Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý phát và thu tín hiệu phản xạ từ gương lăng trụ, cho phép xác định tọa độ và độ cao của các điểm trên mặt đất với độ chính xác cao. Trong lĩnh vực đo đạc địa chính, máy toàn đạc điện tử đóng vai trò then chốt trong việc thu thập dữ liệu tọa độ phục vụ thành lập bản đồ địa chính.Xã Tử Du thuộc huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc là địa phương có quỹ đất nông nghiệp lớn, nhu cầu quản lý đất đai đòi hỏi bản đồ địa chính chính xác. Việc ứng dụng công nghệ thông tin kết hợp máy toàn đạc điện tử giúp quy trình đo vẽ bản đồ đạt hiệu quả cao, giảm thời gian thi công và nâng cao độ tin cậy của dữ liệu. Công nghệ này đã thay thế phương pháp đo truyền thống, mang lại bước tiến vượt bậc trong công tác quản lý đất đai cấp xã.

1.1. Khái niệm máy toàn đạc điện tử và nguyên lý hoạt động

Máy toàn đạc điện tử (Total Station) là thiết bị trắc địa tích hợp đồng thời bộ đo góc chính xác cao và bộ đo khoảng cách bằng tia hồng ngoại hoặc laser. Cấu tạo chính gồm ống kính ngắm, bộ phận đo góc, bộ phận đo khoảng cách và màn hình hiển thị số. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc phát chùm tia laser đến gương lăng trụ đặt tại điểm cần đo, thời gian phản xạ được tính toán để xác định khoảng cách. Góc phương vị và góc thiên đỉnh được đo bằng bộ mã hóa quang điện tử, cho kết quả hiển thị trực tiếp trên màn hình hoặc lưu trữ trong bộ nhớ máy.

1.2. Vai trò của công nghệ thông tin trong đo đạc bản đồ địa chính

Công nghệ thông tin ứng dụng trong đo đạc địa chính thể hiện qua việc sử dụng phần mềm xử lý số liệu như CASS, MapInfo, AutoCAD để chuyển đổi dữ liệu thô từ máy toàn đạc thành bản đồ số. Hệ thống CSDL quản lý đất đai được xây dựng trên nền tảng GIS giúp lưu trữ, truy vấn và cập nhật thông tin thửa đất nhanh chóng. Việc kết nối máy toàn đạc với máy tính qua cáp truyền dữ liệu hoặc Bluetooth giúp loại bỏ sai sót khi ghi chép thủ công. Phần mềm bình sai tọa độ đảm bảo độ chính xác của lưới khống chế trước khi đo chi tiết.

II. Phân tích hiện trạng đo đạc và thách thức tại xã Tử Du

Xã Tử Du nằm trong vùng đất nông thôn tỉnh Vĩnh Phúc, địa hình chủ yếu là đồng bằng xen kẽ đồi thấp. Hiện trạng sử dụng đất bao gồm đất trồng lúa, đất ở nông thôn, đất giao thông và đất công cộng. Trước khi áp dụng công nghệ mới, bản đồ địa chính xã được thành lập bằng phương pháp đo thủ công truyền thống, dẫn đến nhiều hạn chế về độ chính xác và thời gian cập nhật.Một số thách thức chính khi triển khai đo đạc tại Tử Du gồm: hệ thống lưới khống chế cũ chưa đồng bộ, nhiều mốc địa chính bị hư hỏng hoặc mất do quá trình xây dựng; ranh giới thửa đất phức tạp do lịch sử phân chia ruộng đất; ý thức người dân trong việc bảo vệ mốc giới chưa cao. Ngoài ra, điều kiện thời tiết vùng đồng bằng Bắc Bộ với mưa nhiều vào mùa hè ảnh hưởng đến tiến độ đo ngoài thực địa. Diện tích đất nông nghiệp manh mún, nhiều thửa nhỏ gây khó khăn trong việc đo vẽ chi tiết đạt quy chuẩn kỹ thuật.

2.1. Thực trạng lưới khống chế và hệ thống tọa độ tại địa phương

Lưới khống chế địa chính xã Tử Du được xây dựng theo hệ tọa độ quốc gia VN-2000, sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM. Lưới địa chính hạng III và IV đã được thiết lập từ các giai đoạn trước, tuy nhiên nhiều điểm mốc bị mất hoặc dịch chuyển do tác động của quá trình đô thị hóa và canh tác nông nghiệp. Số liệu tọa độ cũ được lưu trữ ở dạng giấy, chưa được số hóa hoàn toàn. Việc đo nối với các điểm khống chế nhà nước hạng cao gặp khó khăn do khoảng cách xa và giao thông không thuận lợi.

2.2. Những hạn chế của phương pháp đo đạc truyền thống

Phương pháp đo đạc truyền thống sử dụng máy kinh vĩ cơ học kết hợp thước đo dây thép có nhiều nhược điểm lớn. Độ chính xác đo góc chỉ đạt 20"-30", khoảng cách đo bằng thước dây có sai số lớn do ảnh hưởng nhiệt độ và độ võng. Quy trình ghi chép sổ tay dễ xảy ra nhầm lẫn số liệu, việc vẽ bản đồ bằng tay mất nhiều thời gian và khó chỉnh sửa. Phương pháp này không đáp ứng được yêu cầu về tiến độ cũng như tiêu chuẩn kỹ thuật bản đồ địa chính tỷ lệ lớn theo quy định hiện hành của Bộ Tài nguyên và Môi trường.

III. Quy trình ứng dụng máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính

Quy trình thành lập bản đồ địa chính xã Tử Du bằng máy toàn đạc điện tử được thực hiện theo trình tự khoa học, đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật theo quy phạm. Giai đoạn chuẩn bị bao gồm thu thập tài liệu hiện có, khảo sát thực địa, lập kế hoạch đo đạc và chuẩn bị thiết bị. Máy toàn đạc điện tử sử dụng trong đề tài là loại có độ chính xác đo góc 5" và đo khoảng cách ±(3mm + 2ppm), đã được kiểm định đầy đủ.Giai đoạn thực hiện gồm hai phần chính: thành lập lưới khống chế và đo chi tiết. Lưới kinh vĩ được đo bằng công nghệ GPS với thời gian đo mỗi điểm 45 phút, đảm bảo PDOP nhỏ hơn 4.0 và số vệ tinh thu nhận từ 5 trở lên. Lưới đường chuyền địa chính được đo bằng máy toàn đạc điện tử, kết quả bình sai đạt chỉ tiêu kỹ thuật quy định. Đo chi tiết các điểm đặc trưng ranh giới thửa đất, công trình kiến trúc và địa vật được tiến hành bằng phương pháp tọa độ cực. Dữ liệu đo được truyền vào máy tính, xử lý bằng phần mềm chuyên dụng để tạo bản đồ số hoàn chỉnh.

3.1. Kỹ thuật đo GPS và bình sai lưới kinh vĩ

Đo GPS tĩnh được thực hiện bằng máy HITARGET V30XT tại các điểm kinh vĩ đã chọn và đóng cọc. Thời gian đo mỗi điểm tối thiểu 45 phút, các thông số kỹ thuật kiểm soát gồm PDOP dưới 4.0, góc cao vệ tinh trên 15 độ, số vệ tinh thu nhận tối thiểu 5 vệ tinh. Sau khi thu thập dữ liệu, phần mềm bình sai được sử dụng để tính toán tọa độ và độ cao của các điểm. Kết quả bình sai phải đạt chỉ tiêu về sai số trung phương vị trí và sai số trung phương độ cao theo quy phạm. Tổng số điểm địa chính đo được là 148 điểm, trong đó 12 điểm gốc và 136 điểm mới lập.

3.2. Kỹ thuật đo chi tiết và xử lý số liệu bản đồ

Đo chi tiết sử dụng phương pháp tọa độ cực từ các điểm khống chế đã bình sai. Máy toàn đạc điện tử đo góc phương vị và khoảng cách đến gương lăng trụ đặt tại các đặc điểm ranh giới thửa đất, mép đường, góc công trình. Dữ liệu đo được lưu trực tiếp trong bộ nhớ máy hoặc ghi sổ đo. Phần mềm CASS hoặc AutoCAD được sử dụng để nhập liệu, hiệu chỉnh và vẽ bản đồ địa chính. Các thửa đất được đánh số, diện tích được tính toán tự động. Bản đồ hoàn chỉnh được kiểm tra chất lượng trước khi in ấn và bàn giao cho cơ quan quản lý đất đai địa phương.

IV. Kết quả đạt được và ứng dụng thực tiễn tại xã Tử Du

Kết quả của đề tài đã hoàn thành việc thành lập bản đồ địa chính tờ số 21 xã Tử Du với đầy đủ các nội dung kỹ thuật. Lưới kinh vĩ đạt độ chính xác theo quy phạm, các chỉ tiêu bình sai đều nằm trong giới hạn cho phép. Bản đồ địa chính thể hiện rõ ràng ranh giới 148 thửa đất, vị trí nhà ở, công trình xây dựng, hệ thống giao thông và thủy lợi trên địa bàn xã. Diện tích từng thửa đất được tính toán chính xác, phục vụ công tác cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất.Bản đồ địa chính số được xây dựng trên hệ tọa độ VN-2000, tích hợp vào cơ sở dữ liệu quản lý đất đai của huyện Lập Thạch. Ứng dụng thực tiễn của kết quả này rất đa dạng: quản lý biến động đất đai, giải quyết tranh chấp ranh giới, lập quy hoạch sử dụng đất, tính thuế đất và phục vụ công tác bồi thường khi thu hồi đất. Thành công của đề tài chứng minh tính hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ thông tin và máy toàn đạc điện tử trong đo đạc địa chính nông thôn.

4.1. Đánh giá độ chính xác và chất lượng bản đồ thành lập

Độ chính xác bản đồ địa chính được đánh giá qua các tiêu chí: sai số vị trí điểm chi tiết so với điểm khống chế, sai số diện tích thửa đất và độ trùng khớp ranh giới trên bản đồ với thực địa. Kết quả kiểm tra cho thấy sai số vị trí trung bình các điểm chi tiết đạt ±0.15 mét, vượt yêu cầu kỹ thuật cho phép. Diện tích thửa đất tính từ bản đồ sai lệch không quá 5% so với đo kiểm tra thực tế. Ranh giới các thửa đất thể hiện rõ ràng, chính xác, phù hợp với hiện trạng sử dụng đất tại xã Tử Du huyện Lập Thạch.

4.2. Khả năng nhân rộng mô hình cho các xã khác

Mô hình ứng dụng công nghệ thông tin và máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tại xã Tử Du có thể nhân rộng cho các xã khác trong huyện Lập Thạch và tỉnh Vĩnh Phúc. Quy trình đã được chuẩn hóa, thiết bị sử dụng phổ biến trên thị trường, phần mềm xử lý số liệu có bản quyền hợp pháp. Chi phí đầu tư ban đầu hợp lý, hiệu quả kinh tế cao hơn nhiều so với thuê đơn vị đo đạc bên ngoài. Đội ngũ cán bộ địa chính cấp xã được đào tạo có thể tiếp cận và vận hành thành thạo quy trình, giảm sự phụ thuộc vào chuyên gia kỹ thuật.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tính cấp thiết của đề tài Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá đối với mỗi quốc gia, là món quà vô giá mà thiên nhiên đã ban tặng cho con người, đất đai còn là tư liệu sản xuất đặc biệt mà không gì có thể thay thế được, nó có vai trò quan trọng đến sự phát triển kinh tế- xã hội và an ninh quốc phòng. Song song với sự biến động không ngừng của quỹ đất thì việc chia tách, sát nhập và điều chỉnh địa giới hành chính của một số đơn vị hành chính theo nhu cầu quản lý chung đã làm cho địa giới hành chính các cấp có nhiều thay đổi và làm cho quỹ đất được bố trí theo đơn vị hành chính mới. Trong khi đó công tác quản lí đất đai ở nước ta vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết, hoàn thiện và hiện đại hơn.

Vì vậy, yêu cầu đặt ra cho công tác quản lý nhà nước về đất đai trong giai đoạn hiện nay là phải nắm chắc và quản lý chặt chẽ tới từng thửa đất. Để thực hiện được yêu cầu đó thì công tác đo đạc, lập bản đồ địa chính là vấn đề được đặt ra hàng đầu trong công tác quản lý nhà nước về đất đai nhằm hoàn thiện hồ sơ địa chính và cấp giầy chứng nhận quyền sử dụng đất. Để phục vụ mục đích trên, được sự đồng ý của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc, Văn phòng Đăng ký đất đai - Sở Tài Nguyên và Môi Trường tỉnh Vĩnh Phúc 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 Tử Du,huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc. Tỉnh Vĩnh Phúc đã tiến hành xây dựng hệ thống bản đồ địa chính cho các địa phường trên địa bàn tỉnh trong đó có xã Tử Du,huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc.

Với tính cấp thiết của việc phải xây dựng hệ thống bản đồ địa chính cho toàn khu vực xã Tử Du, với sự phân công, giúp đỡ của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Quản lý Tài nguyên, công ty leg 365 tỉnh Vĩnh Phúc, với sự hướng 2 dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Đức Nhuận em tiến hành nghiên cứu đề tài “Ứng dụng công nghệ thông tin và máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tờ số 21 xã Tử Du, Huyện Lập Thạch, Tỉnh Vĩnh Phúc”. Mục đích nghiên cứu của đề tài - Thành lập được bản đồ địa chính đúng với hiện trạng ngoài thực tế nhờ vào máy toàn đạc điện tử và sử dụng các phần mềm tin học là MicroStation, Famis. - Hỗ trợ việc quản lý hồ sơ địa chính và công tác quản lý nhà nước về đất đai cho UBND các cấp dễ dàng và hiệu quả.

- Nghiên cứu khả năng ứng dụng của công nghệ tin học bao gồm hệ thống phần mềm Trắc địa, máy Toàn đạc điện tử trong công tác thành lập bản đồ địa chính và quản lý cơ sở dữ liệu tài nguyên đất tại tỉnh Vĩnh Phúc. Yêu cầu - Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tại xã Tử Du - huyện Lập Thạch - tỉnh Vĩnh Phúc. - Bản đồ địa chính được thành lập phải tuân theo quy trình, quy phạm đo vẽ bản đồ địa chính hiện hành. - Đảm bảo đúng tiến độ và chất lượng thiết kế.

Mục đích của đề tài - Nâng cao hiệu quả công tác quản lý của Nhà nước về quản lí đất đai thông qua việc lập bản đồ địa chính. - Giúp việc quản lí đất đai được cụ thể, chặt chẽ, và toàn diện. Ý nghĩa của đề tài * Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: - Bổ sung tư liệu cho học tập. - Vận dụng và phát huy những kiến thức đã học tập vào nghiên cứu.

- Nâng cao kiến thức, kĩ năng và rút ra những kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác nghiên cứu sau này. - Nâng cao khả năng tự học tập, nghiên cứu và tìm tài liệu. 3 - Giúp cho sinh viên gắn lí thuyết với thực tiễn để củng cố thêm cho bài học trên lớp. * Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất : + 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. Bản đồ địa chính 2. Khái niệm Bản đồ địa chính là bản đồ thể hiện các thửa đất và các yếu tố liên quan, lập theo đơn vị hành chính xã, phường, thị trấn, được cơ quan nhà nước có thẩm quyền phê duyệt.

Bản đồ địa chính là tài liệu cơ bản nhất của bộ hồ sơ địa chính,vì vậy bản đồ địa chính thể hiện tính chất chung của bản đồ là tính địa lý, tính kinh tế và tính pháp lý phục vụ quản lý chặt chẽ đất đai đến từng thửa đất, từng chủ sử dụng đất. Các yếu tố nội dung biểu thị trên bản đồ địa chính phải tuân theo các quy định cụ thể, chi tiết trong “ Ký hiệu bản đồ địa chính” do Tổng cục địa chính (nay là Bộ Tài Nguyên và Môi Trường) ban hành. Bản đồ địa chính được dùng làm cơ sở để thực hiện một số nhiệm vụ trong công tác quản lý nhà nước về đất đai như: - Thống kê đất đai. - Giao đất sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp.

- Đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất ở và sở hữu nhà ở. - Xác nhận hiện trạng và theo dõi biến động về quyền sử dụng đất. - Lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, cải tạo đất, thiết kế xây dựng các điểm dân cư, quy hoạch giao thông, thuỷ lợi. - Lập hồ sơ thu hồi đất khi cần thiết.

- Giải quyết tranh chấp đất đai. Với điều kiện khoa học và công nghệ như hiện nay, bản đồ địa chính được thành lập ở hai dạng cơ bản là bản đồ giấy và bản đồ số địa chính. Bản đồ giấy địa chính là loại bản đồ truyền thống, các thông tin được thể hiện toàn bộ trên giấy nhờ hệ thống ký hiệu và ghi chú. Bản đồ giấy cho ta thông tin rõ ràng, trực quan, dễ sử dụng.

5 Bản đồ số địa chính có nội dung thông tin tương tự như bản đồ giấy, song các thông tin này được lưu trữ dưới dạng số trong máy tính, sử dụng một hệ thống ký hiệu đã số hoá. Các thông tin không gian lưu trữ dưới dạng toạ độ, còn thông tin thuộc tính sẽ được mã hoá. Khi thành lập bản đồ địa chính cần phải quan tâm đầy đủ đến các yêu cầu cơ bản sau: - Chọn tỷ lệ bản đồ địa chính phù hợp với vùng đất và loại đất. Ngoài ra, bản đồ địa chính cần thể hiện đầy đủ và chính xác các yếu tố: Giao thông, thủy lợi, thông tin, địa vật đặc trưng.Ở những vùng có độ chênh cao cần thể hiện cả về mặt địa hình.

- Các yếu tố pháp lý được điều tra, được thể hiện chính xác và chặt chẽ. Bản đồ địa chính phải có hệ thống tọa độ thống nhất, có phép chiếu phù hợp để các yếu tố trên bản đồ biến dạng nhỏ nhất. Các yếu tố cơ bản và nội dung bản đồ địa chính 2. Các yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính Bản đồ địa chính được sử dụng trong quản lý đất đai là bộ bản đồ biên tập riêng cho từng đơn vị hành chính cơ sở xã, phường.

Mỗi bộ bản đồ có thể là một hoặc nhiều tờ bản đồ ghép lại. Để đảm bảo tính thống nhất, tránh nhầm lẫn và dễ dàng vận dụng trong quá trình thành lập cũng như trong quá trình sử dụng bản đồ và quản lý đất đai ta cần phải phân biệt và hiểu rõ bản chất các yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính và các yếu tố phụ khác có liên quan. Yếu tố điểm: Điểm là một vị trí được đánh dấu ở thực địa bằng mốc đặc biệt. Trong thực tế đó là các điểm trắc địa, các điểm đặc trưng trên đường biên thửa đất, các điểm đặc trưng của địa vật, địa hình.

Trong địa chính cần quản lý dấu mốc thể hiện điểm ở thực địa và toạ độ của chúng. Yếu tố đường: Đó là các đoạn thẳng, đường thẳng, đường cong nối qua các điểm thực địa. Đối với đoạn thẳng cần xác định và quản lý toạ độ hai điểm đầu và cuối, từ toạ độ có thể tính ra chiều dài và phương vị của đoạn thẳng. Đối với đường gấp khúc cần quản lý toạ độ các điểm đặc trưng của nó.

Các đường cong có dạng hình học cơ bản có thể quản lý các yếu tố đặc trưng. Tuy nhiên trên thực tế đo đạc 6 nói chung và đo đạc địa chính nói riêng thường xác định đường cong bằng cách chia nhỏ đường cong tới mức các đoạn nhỏ của nó có thể coi là đoạn thẳng và nó được quản lý như một đường gấp khúc. Thửa đất: Là yếu tố đơn vị cơ bản của đất đai. Thửa đất là một mảnh tồn tại ở thực địa có diện tích xác định, được giới hạn bởi một đường bao khép kín, thuộc một chủ sở hữu hoặc chủ sử dụng nhất định.

Trong mỗi thửa đất có thể có một hoặc một số loại đất. Đường ranh giới thửa đất ở thực địa có thể là con đường, bờ ruộng, tường xây, hàng rào. hoặc đánh dấu bằng các dấu mốc theo quy ước của các chủ sử dụng đất. Các yếu tố đặc trưng của thửa đất là các điểm góc thửa, chiều dài các cạnh thửa và diện tích của nó.

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 phần được sử dụng vào các mục đích khác nhau, trồng cây khác nhau, mức tính thuế khác nhau, thậm chí thường xuyên thay đổi chủ sử dụng đất. Loại thửa này gọi là thửa đất phụ hay đơn vị tính thuế. Lô đất: Là vùng đất có thể gồm một hoặc nhiều loại đất. Thông thường lô đất được giới hạn bởi các con đường kênh mương, sông ngòi.