Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Công tác quản lý và sử dụng đất đai giữ vai trò quan trọng trong việc bảo đảm trật tự pháp lý, thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội và nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên đất tại từng đơn vị hành chính. Ở nhiều địa phương, công tác quản lý địa chính trước đây còn bộc lộ một số hạn chế do hệ thống tài liệu, hồ sơ chưa đồng bộ, gây khó khăn cho việc cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, theo dõi biến động đất đai, giải quyết tranh chấp cũng như lập quy hoạch xây dựng hạ tầng. Để khắc phục tình trạng này, việc đo vẽ và xây dựng hệ thống bản đồ địa chính chính quy theo công nghệ số là yêu cầu cấp thiết, cung cấp tài liệu kỹ thuật có độ chính xác cao thể hiện vị trí, ranh giới, diện tích và mục đích sử dụng của từng thửa đất.

Khóa luận được thực hiện trên cơ sở hợp đồng đo đạc, lập bản đồ địa chính, xây dựng hồ sơ địa chính và cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất giữa Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Yên Bái với Công ty Cổ phần Tài nguyên và Môi trường Phương Bắc tại địa bàn xã Vân Hội, huyện Trấn Yên.

Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Mục tiêu tổng quát:
    • Ứng dụng công nghệ tin học và phương pháp toàn đạc điện tử trong thành lập bản đồ địa chính dạng số.
    • Xây dựng tờ bản đồ địa chính phục vụ công tác quản lý nhà nước về đất đai trên địa bàn xã Vân Hội, huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội, hiện trạng sử dụng đất và tình hình quản lý đất đai tại xã Vân Hội.
    • Thành lập lưới khống chế đo vẽ mặt bằng bằng công nghệ GPS kết hợp bình sai lưới.
    • Ứng dụng các phần mềm chuyên ngành gồm MicroStation SE và FAMIS để biên tập hoàn chỉnh tờ bản đồ địa chính số 51, tỷ lệ 1:1000.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng máy toàn đạc điện tử, máy định vị vệ tinh GPS và các phần mềm xử lý số liệu trắc địa, biên tập bản đồ địa chính (DPSurvey, GPSPro, MicroStation SE, FAMIS).
  • Phạm vi không gian: Khu vực đo vẽ tờ bản đồ địa chính số 51, tỷ lệ 1:1000 tại xã Vân Hội, huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái.
  • Phạm vi thời gian: Thời gian thực hiện từ ngày 14/09/2017 đến ngày 14/12/2017.

Cơ sở pháp lý, cơ sở toán học và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở pháp lý và quy chuẩn kỹ thuật

Quá trình xây dựng lưới khống chế và biên tập bản đồ địa chính trong khóa luận tuân thủ các văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật chuyên ngành:

  • Quyết định số 83/2000/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc áp dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000.
  • Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/5/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về thành lập bản đồ địa chính.
  • Chỉ thị số 364/CT của Thủ tướng Chính phủ về công tác phân định, hoàn thiện địa giới hành chính các cấp.
  • Quy chuẩn và ký hiệu bản đồ địa chính do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành.

Cơ sở toán học của bản đồ địa chính

  • Hệ quy chiếu và hệ tọa độ: Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000, sử dụng Elipxoid WGS-84 toàn cầu.
  • Điểm gốc tọa độ quốc gia: Điểm N00 đặt tại khuôn viên Viện Nghiên cứu Địa chính (nay là Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ), đường Hoàng Quốc Việt, thành phố Hà Nội.
  • Lưới chiếu bản đồ: Lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế, múi chiếu 3 độ, hệ số biến dạng chiều dài $K = 0.9999$.
  • Kinh tuyến trục: Kinh tuyến trục quy định cho tỉnh Yên Bái là $104^\circ 45'$.
  • Quy chuẩn phân mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1000: Được phân chia từ mảnh bản đồ tỷ lệ 1:2000 thành 4 ô vuông (đánh số thứ tự A, B, C, D theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới). Kích thước hữu ích trên bản vẽ là $50\text{ cm} \times 50\text{ cm}$, tương ứng kích thước thực tế ngoài thực địa là $0.5\text{ km} \times 0.5\text{ km}$ với diện tích bao phủ 25 ha.

Thiết bị và phần mềm ứng dụng

  • Thiết bị ngoại nghiệp: Máy toàn đạc điện tử South NTS-362R; máy đo GPS South (gồm các máy có mã hiệu H1066108972, H1166110522, H1166110579, SO966103899, SO966104557, SO966105851, SO966105863, S0966104578); cọc gỗ kích thước $4 \times 4\text{ cm}$, dài 30–50 cm đóng đinh tâm và sơn đỏ.
  • Phần mềm tin học: Phần mềm truyền số liệu TOP2AS, phần mềm xử lý dữ liệu trắc địa DPSurvey, phần mềm bình sai lưới chuyên dụng GPSPro, phần mềm nền đồ họa MicroStation SE, phần mềm tích hợp đo vẽ và bản đồ địa chính FAMIS (phiên bản 2006), mô-đun sửa lỗi MRFClean, MRFFlag và phần mềm Emap.

Phương pháp nghiên cứu

  1. Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu: Thu thập số liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội, báo cáo thống kê đất đai năm 2017 tại UBND xã Vân Hội và Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Trấn Yên; thu thập tọa độ 5 điểm địa chính cấp cao làm mốc khởi tính.
  2. Phương pháp đo đạc ngoại nghiệp: Đo nối và xây dựng lưới khống chế bằng công nghệ GPS kết hợp đường chuyền kinh vĩ theo phương pháp đo 2 lượt (đo đi và đo về); đo vẽ chi tiết ranh giới thửa đất, công trình xây dựng, địa vật, hệ thống thủy hệ và giao thông bằng máy toàn đạc điện tử.
  3. Phương pháp xử lý số liệu và bình sai: Trút dữ liệu thô từ máy đo, chuẩn hóa tệp số liệu, thực hiện tính toán bình sai lưới bằng phần mềm GPSPro nhằm xác định tọa độ phẳng và độ cao chính xác của các điểm khống chế đo vẽ.
  4. Phương pháp biên tập bản đồ số: Sử dụng MicroStation SE kết hợp FAMIS để xử lý topology, tạo vùng, tự động tính diện tích, đánh số thửa, gán nhãn thuộc tính, vẽ khung và hoàn thiện tờ bản đồ địa chính số 51 tỷ lệ 1:1000.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của việc áp dụng công nghệ số và thiết bị trắc địa hiện đại trong quản lý đất đai. Xác định mục tiêu tổng quát, mục tiêu cụ thể, đối tượng, nhiệm vụ và ý nghĩa khoa học – thực tiễn của đề tài trong việc chuẩn hóa hệ thống hồ sơ địa chính cơ sở.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về bản đồ địa chính:

  • Định nghĩa, vai trò của bản đồ địa chính trong quản lý nhà nước; các yếu tố biểu thị nội dung (điểm khống chế, ranh giới thửa đất, loại đất, công trình xây dựng, mạng lưới giao thông, thủy văn, địa vật định hướng).
  • Các chỉ tiêu kỹ thuật và hạn sai theo Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT: sai số trung phương vị trí điểm khống chế sau bình sai $\le 0.1\text{ mm}$ theo tỷ lệ bản đồ; sai số vị trí ranh giới thửa đất tỷ lệ 1:1000 không vượt quá 15 cm; sai số tương hỗ cạnh thửa $\le 0.2\text{ mm}$ trên bản đồ (và $\le 4\text{ cm}$ với cạnh dưới 5 m).
  • Nguyên lý xây dựng lưới khống chế trắc địa (đường chuyền kinh vĩ, lưới tam giác GPS); cấu trúc và tính năng của các phần mềm xử lý dữ liệu địa chính (MicroStation, Mapping Office, FAMIS); cấu tạo và quy trình vận hành máy toàn đạc điện tử South NTS-362R.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định địa bàn thực tập tại xã Vân Hội kết hợp làm việc tại Đội đo đạc số 1 thuộc Công ty Cổ phần Tài nguyên và Môi trường Phương Bắc. Quy định quy trình 4 bước triển khai đề tài:

  1. Công tác chuẩn bị, khảo sát thực địa, thu thập số liệu mốc gốc.
  2. Thiết kế, chôn mốc và đo đạc lưới khống chế đo vẽ.
  3. Bình sai lưới tọa độ trên máy tính bằng phần mềm chuyên dụng.
  4. Đo vẽ chi tiết ngoài thực địa, trút số liệu, làm sạch lỗi hình học và biên tập bản đồ số trên môi trường FAMIS và MicroStation SE.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu & thảo luận

Tập trung trình bày các dữ liệu thực nghiệm và kết quả kỹ thuật đạt được:

  • Đặc điểm địa bàn: Xã Vân Hội có diện tích tự nhiên 1898.00 ha, dân số 2490 người (690 hộ), 9 thôn. Địa hình vùng trung du đồi núi dốc, có tiềm năng về lâm nghiệp và phát triển cây ăn quả tập trung (50 ha tại 6 thôn: 2, 3, 5, 6, 7, 8). Hệ thống hạ tầng gồm 11.6 km đường Hợp Minh – Mỵ và Vân Hội – Quân Khê, 7 công trình đập dâng thủy lợi, 1 trạm y tế.
  • Hiện trạng quản lý và sử dụng đất năm 2017: Tổng hợp diện tích phân bổ theo 3 nhóm đất chính (nông nghiệp, phi nông nghiệp, chưa sử dụng). Toàn bộ ranh giới hành chính của xã đã được hiệp thương, cắm mốc hoàn thiện theo Chỉ thị 364/CT.
  • Công tác thành lập lưới khống chế đo vẽ: Khảo sát thực địa, sử dụng 5 điểm mốc địa chính cấp cao có sẵn trong xã làm điểm gốc khởi tính (trong đó có mốc TY81 tọa độ $X = 2389084.83\text{ m}$). Thiết kế và chôn 77 điểm mốc gỗ kinh vĩ mới ($4 \times 4\text{ cm}$), nâng tổng số điểm khống chế đo vẽ toàn khu đo lên 82 điểm. Đo lưới bằng thiết bị GPS South với 2 lượt đo đi – về.
  • Kết quả bình sai lưới kinh vĩ: Sử dụng phần mềm GPSPro bình sai hệ tọa độ phẳng VN-2000, kinh tuyến trục $104^\circ 45'$. Các chỉ số đánh giá độ chính xác thực tế đều thỏa mãn hạn sai kỹ thuật theo quy định.
  • Đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ: Dùng máy South NTS-362R đo các điểm chi tiết; trút số liệu qua DPSurvey sang định dạng .txt và .acs; nạp vào MicroStation SE và FAMIS; thực hiện chu trình sửa lỗi tự động (MRFClean, MRFFlag), tạo vùng thửa đất theo mô hình topology vector, đánh số thửa tự động, gán thông tin thuộc tính nhãn thửa, tạo khung bản đồ và xuất hoàn thiện tờ bản đồ địa chính số 51 tỷ lệ 1:1000.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ kết quả thực hiện đề tài từ khâu ngoại nghiệp đến nội nghiệp; đưa ra các kiến nghị kỹ thuật nhằm nâng cao năng lực ứng dụng công nghệ trắc địa số tại địa phương.

Kết quả và đóng góp

1. Hiện trạng quỹ đất xã Vân Hội năm 2017

Cơ cấu quỹ đất tự nhiên của xã Vân Hội theo số liệu kiểm kê địa chính năm 2017 được tổng hợp trong bảng dưới đây:

STT Loại đất Mã đất Diện tích (ha)
1 Nhóm đất nông nghiệp NNP 1640.10
1.1 Đất sản xuất nông nghiệp SXN 480.10
- Đất trồng cây hàng năm CHN 151.10
- Trong đó: Đất trồng lúa LUA 111.20
- Đất trồng cây hàng năm khác HNK 40.20
- Đất trồng cây lâu năm CLN 329.20
1.2 Đất lâm nghiệp LNP 1127.10
- Đất rừng sản xuất RSX 568.20
- Đất rừng phòng hộ RPH 558.30
- Đất rừng đặc dụng RDD 1.30
1.3 Đất nuôi trồng thủy sản NTS 32.40
1.4 Đất làm muối LMU 1.50
1.5 Đất nông nghiệp khác NKH 0.00
2 Nhóm đất phi nông nghiệp PNN 257.10
2.1 Đất ở tại nông thôn ONT 15.20
2.2 Đất ở tại đô thị ODT 2.20
2.3 Đất chuyên dùng CDG 37.10
- Đất xây dựng trụ sở cơ quan TSC 0.20
- Đất sản xuất, kinh doanh phi nông nghiệp CSK 0.01
2.4 Đất cơ sở tôn giáo TON 0.40
2.5 Đất nghĩa trang, nghĩa địa, nhà tang lễ, nhà hỏa táng NTD 3.60
2.6 Đất sông, ngòi, kênh, rạch, suối SON 10.70
2.7 Đất có mặt nước chuyên dùng MNC 192.80
3 Nhóm đất chưa sử dụng CSD 0.80
- Đất bằng chưa sử dụng, đồi núi chưa sử dụng, núi đá BCS, DCS, NCS Bao gồm trong nhóm
Tổng Tổng diện tích đất tự nhiên (1 + 2 + 3) 1898.00

2. Kết quả đo đạc và đánh giá độ chính xác lưới khống chế

Toàn bộ lưới khống chế đo vẽ gồm 82 điểm (5 điểm địa chính cấp cao khởi tính và 77 điểm lưới kinh vĩ đo mới). Kết quả tính toán bình sai trên phần mềm GPSPro theo hệ quy chiếu VN-2000 kinh tuyến trục $104^\circ 45'$ đạt các chỉ tiêu kỹ thuật:

Chỉ tiêu kỹ thuật Kết quả thực tế đạt được Giới hạn cho phép (TT 25/2014/TT-BTNMT)
Sai số vị trí điểm ($m_p$) $m_{p\min} = 0.005\text{ m}$ (Điểm KV53) $\le 0.050\text{ m}$ (Lưới KC cấp 1)
$\le 0.070\text{ m}$ (Lưới KC cấp 2)
Sai số tương đối cạnh ($m_s / S$) - Nhỏ nhất: $1/302.243$ (Cạnh KV37_KV51, $S = 1500.4\text{ m}$)
- Lớn nhất: $1/32.044$ (Cạnh KV38_KV35, $S = 199.4\text{ m}$)		 $\le 1/25.000$ (Lưới KC cấp 1)
$\le 1/10.000$ (Lưới KC cấp 2)
Sai số phương vị ($m_a$) - Nhỏ nhất: $0.64''$ (Cạnh KV37_KV51)
- Lớn nhất: $7.xx''$		 $\le 5''$ (cạnh $\ge 400\text{ m}$)
$\le 10''$ (cạnh $< 400\text{ m}$)
Sai số chênh cao ($m_{dh}$) $m_{dh\min} = 0.008\text{ m}$ (Đoạn KV10_KV05) $\le 0.10\text{ m}$ (đồng bằng)
$\le 0.12\text{ m}$ (vùng núi)
Chiều dài cạnh ($S$) - Ngắn nhất: $S_{\min} = 177.892\text{ m}$ (KV25_KV22)
- Dài nhất: $S_{\max} = 1500.404\text{ m}$ (KV37_KV51)
- Trung bình: $S_{tb} = 493.512\text{ m}$		 Cạnh ngắn nhất $\ge 200\text{ m}$
Cạnh dài nhất $\le 1400\text{ m}$
Trung bình: $500\text{ m} - 700\text{ m}$

3. Kết quả thành lập bản đồ địa chính

  • Xử lý hoàn chỉnh tệp số liệu đo ngoại nghiệp từ máy South NTS-362R thông qua DPSurvey.
  • Sửa sạch các lỗi đồ họa không gian (hở ranh giới, thừa đỉnh, lỗi bắt dính) bằng MRFClean và MRFFlag trên môi trường MicroStation.
  • Tạo vùng topology khép kín, tự động tính diện tích từng thửa đất; thực hiện quy chủ sơ bộ, đánh số thửa tự động, tạo nhãn thửa (số thứ tự thửa, diện tích, loại đất) và tạo khung bản đồ chuẩn cho tờ bản đồ số 51 tỷ lệ 1:1000 xã Vân Hội.

4. Đóng góp của đề tài

  • Về mặt học thuật và kỹ năng cá nhân: Làm chủ quy trình công nghệ tích hợp giữa thiết bị đo đạc toàn đạc điện tử, máy định vị GPS và bộ phần mềm chuyên ngành (MicroStation SE, FAMIS, GPSPro, DPSurvey); củng cố phương pháp xử lý số liệu bình sai lưới và biên tập bản đồ địa chính số.
  • Về mặt thực tiễn: Cung cấp sản phẩm tờ bản đồ địa chính số 51 tỷ lệ 1:1000 có độ chính xác cao, phục vụ trực tiếp cho công tác cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, lập hồ sơ địa chính và hỗ trợ quản lý nhà nước về đất đai tại xã Vân Hội.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu mới chỉ tập trung thực nghiệm đo vẽ và biên tập hoàn chỉnh trên phạm vi 01 tờ bản đồ địa chính (tờ số 51, tỷ lệ 1:1000) tại xã Vân Hội trong khoảng thời gian thực tập 3 tháng. Các công đoạn gắn kết thuộc tính hồ sơ địa chính chủ yếu dừng ở mức quy chủ sơ bộ trên phần mềm FAMIS, chưa tích hợp toàn diện vào hệ thống cơ sở dữ liệu địa chính đồng bộ nhiều cấp.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục áp dụng quy trình công nghệ này để đo vẽ, biên tập toàn bộ các tờ bản đồ địa chính còn lại trên địa bàn xã Vân Hội; đồng thời kết nối cơ sở dữ liệu đồ họa bản đồ với cơ sở dữ liệu thuộc tính quản lý đất đai theo các tiêu chuẩn phần mềm hiện hành của Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên môn hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Quản lý đất đai, Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ: Nắm vững quy trình thực tế từ công tác ngoại nghiệp (thiết kế lưới, đo GPS, đo chi tiết bằng máy toàn đạc điện tử) đến công tác nội nghiệp (bình sai GPSPro, xử lý số liệu DPSurvey).
  • Cán bộ kỹ thuật và đơn vị tư vấn đo đạc: Tham khảo các bước xử lý lỗi hình học topology bằng MRFClean/MRFFlag và quy trình tạo vùng, đánh số thửa, vẽ nhãn thửa tự động trên phần mềm FAMIS chạy trên nền MicroStation SE theo quy chuẩn Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.

Câu hỏi thường gặp

1. Tờ bản đồ địa chính số 51 tại xã Vân Hội được thành lập ở tỷ lệ nào và thuộc cơ sở toán học nào?

Tờ bản đồ số 51 được thành lập ở tỷ lệ 1:1000. Cơ sở toán học áp dụng là Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000, Ellipsoid WGS-84, phép chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế múi chiếu 3 độ, kinh tuyến trục $104^\circ 45'$ (quy định riêng cho tỉnh Yên Bái), hệ số biến dạng chiều dài $K = 0.9999$.

2. Lưới khống chế đo vẽ tại khu đo gồm bao nhiêu điểm và sử dụng những điểm gốc nào?

Tổng số điểm khống chế đo vẽ là 82 điểm, gồm 5 điểm mốc địa chính cấp cao đã có tọa độ gốc (như điểm TY81 có tọa độ $X = 2389084.83\text{ m}$) làm điểm khởi tính và 77 điểm mốc đường chuyền kinh vĩ đóng bằng cọc gỗ ($4 \times 4\text{ cm}$) được đo mới bằng máy GPS South.

3. Độ chính xác vị trí điểm sau bình sai bằng phần mềm GPSPro đạt được giá trị như thế nào?

Sai số vị trí điểm sau bình sai nhỏ nhất đạt $m_{p\min} = 0.005\text{ m}$ (tại điểm KV53). Các giá trị sai số tương đối cạnh dao động từ $1/32.044$ đến $1/302.243$, hoàn toàn đáp ứng hạn sai kỹ thuật theo quy định tại Thông tư 25/2014/TT-BTNMT (sai số vị trí điểm lưới cấp 1 $\le 5\text{ cm}$, lưới cấp 2 $\le 7\text{ cm}$).

4. Quy trình xử lý lỗi hình học và tạo vùng thửa đất trên phần mềm FAMIS được thực hiện ra sao?

Sau khi trút và phun điểm đo chi tiết lên bản vẽ MicroStation, phần mềm sử dụng các công cụ MRFClean và MRFFlag để tự động tìm, sửa các lỗi đường bao hở hoặc bắt dính đỉnh. Tiếp đó, chức năng tạo vùng sẽ tự động tạo tâm thửa, tính diện tích theo mô hình không gian vector, hỗ trợ đánh số thửa tự động và gán thông tin thuộc tính nhãn thửa.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Văn Dương đã thực hiện đầy đủ các nội dung chuyên môn về đo đạc và thành lập bản đồ địa chính số tờ số 51 tỷ lệ 1:1000 tại xã Vân Hội, huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái. Bằng việc kết hợp máy định vị GPS South, máy toàn đạc điện tử South NTS-362R với phần mềm bình sai GPSPro và bộ công cụ MicroStation – FAMIS, nghiên cứu đã xây dựng thành công lưới khống chế 82 điểm đạt độ chính xác theo quy chuẩn Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT. Kết quả của khóa luận đáp ứng tốt yêu cầu kỹ thuật, cung cấp tài liệu phục vụ trực tiếp cho công tác cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và nâng cao hiệu quả quản lý nhà nước về đất đai tại địa phương.