Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn

Đất đai là tài nguyên thiên nhiên đặc biệt của quốc gia, tư liệu sản xuất chính và là nền tảng cho sự phát triển kinh tế - xã hội. Theo quy định của Luật Đất đai năm 2013, công tác đo đạc lập bản đồ địa chính, xây dựng hồ sơ địa chính, đăng ký đất đai và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là những nội dung cốt lõi của công tác quản lý Nhà nước về đất đai. Để quản lý quỹ đất chặt chẽ, khoa học và có tính pháp lý cao, việc xây dựng hệ thống bản đồ địa chính chính quy dạng số theo quy chuẩn kỹ thuật của Bộ Tài nguyên và Môi trường là yêu cầu cấp thiết.

Tại tỉnh Vĩnh Phúc, công tác hiện đại hóa hồ sơ địa chính được triển khai đồng loạt tại các địa phương. Tại xã Tử Du, huyện Lập Thạch, hệ thống bản đồ giải thửa đo đạc theo Chỉ thị 299/TTg từ năm 1980, 1987 và chỉnh lý năm 1992 đã bộc lộ nhiều sai lệch, biến động sau nhiều năm sử dụng, chưa đáp ứng được yêu cầu quản lý hiện đại. Dưới sự chỉ đạo của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc và Văn phòng Đăng ký đất đai tỉnh, đề tài "Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tờ số 47 xã Tử Du, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc" được thực hiện nhằm xây dựng bản đồ địa chính số có độ chính xác cao phục vụ công tác địa phương.

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Mục tiêu tổng quát: Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử vào công tác thành lập bản đồ địa chính tờ số 47 xã Tử Du, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Thành lập bản đồ địa chính số tờ số 47 phản ánh đúng hiện trạng thực tế ngoài thực địa thông qua phần mềm MicroStation và FAMIS.
    • Hỗ trợ cán bộ địa chính quản lý biến động và hồ sơ đất đai tại địa phương thuận tiện, chặt chẽ.
    • Ứng dụng quy trình công nghệ tin học để xử lý số liệu lưới khống chế đo vẽ, biên tập và hoàn thiện bản đồ số địa chính theo quy chuẩn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng thiết bị đo đạc (máy toàn đạc điện tử Topcon GTS 230, máy định vị GPS Hi-Target V30X) và các phần mềm chuyên ngành (HGO, T-Com, CVF, MicroStation, FAMIS) vào việc xây dựng lưới khống chế và đo vẽ chi tiết thành lập bản đồ địa chính.
  • Phạm vi không gian: Tờ bản đồ địa chính số 47 thuộc địa bàn xã Tử Du, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được tiến hành thực hiện từ ngày 11/08/2015 đến ngày 29/11/2015.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung pháp lý, cơ sở toán học và kỹ thuật

Nghiên cứu được thiết lập dựa trên hệ thống cơ sở pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành của ngành Quản lý đất đai:

  • Khung pháp lý: Luật Đất đai năm 2013; Quyết định số 83/2000/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ quy định áp dụng Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000; Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về bản đồ địa chính.
  • Cơ sở toán học: Sử dụng Elipxôit WGS-84 toàn cầu, lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế, hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài $K = 0,9999$. Điểm gốc tọa độ quốc gia $N_{00}$ đặt tại Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ (Hoàng Quốc Việc, Hà Nội).
  • Quy chuẩn độ chính xác và phân mảnh:
    • Bản đồ địa chính tỷ lệ 1:1000 được phân mảnh từ mảnh bản đồ tỷ lệ 1:2000 chia thành 4 ô vuông ($0,5 \times 0,5\text{ km}$), kích thước khung tiêu chuẩn $50 \times 50\text{ cm}$, tương ứng diện tích thực địa là $6,25\text{ ha}$.
    • Sai số vị trí điểm bất kỳ trên ranh giới thửa đất so với điểm khống chế đo vẽ gần nhất không vượt quá $15\text{ cm}$ đối với tỷ lệ 1:1000 (đất nông nghiệp được phép tăng 1,5 lần).
    • Sai số tương hỗ vị trí điểm của 2 điểm bất kỳ trên ranh giới thửa đất không vượt quá $0,2\text{ mm}$ theo tỷ lệ bản đồ và không quá $4\text{ cm}$ trên thực địa đối với cạnh dưới $5\text{ m}$.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp: Thu thập bản đồ giải thửa 299 đo vẽ năm 1987, bản đồ địa hình tỷ lệ 1:5000, số liệu các mốc trắc địa hạng cao tại Trung tâm lưu trữ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc, UBND xã Tử Du và các phòng ban của huyện Lập Thạch; thu thập báo cáo kinh tế - xã hội, hiện trạng sử dụng đất xã Tử Du.
  • Phương pháp thành lập lưới khống chế trắc địa:
    • Lưới địa chính cơ sở được đo nối bằng công nghệ định vị vệ tinh GPS (thiết bị Hi-Target V30X), xử lý bình sai bằng phần mềm HGO (Hi-Target Geomatics Office).
    • Lưới đường chuyền kinh vĩ khống chế đo vẽ cấp 1 và cấp 2 được dẫn từ các điểm địa chính, đo góc và cạnh bằng máy toàn đạc điện tử Topcon GTS 230, đo chênh cao bằng phương pháp lượng giác kết hợp.
  • Phương pháp đo vẽ chi tiết: Sử dụng phương pháp tọa độ cực ngoài thực địa với máy toàn đạc điện tử Topcon GTS 230 và gương sào phản xạ. Nhóm đo gồm 3 người (1 người đứng máy, 2 người đi gương).
  • Phương pháp xử lý số liệu và biên tập bản đồ số:
    • Trút dữ liệu từ máy đo vào máy tính qua cổng USB bằng phần mềm T-Com, chuyển đổi cấu trúc định dạng bằng phần mềm CVF.
    • Sử dụng phần mềm MicroStation SE làm môi trường đồ họa nền tảng kết hợp bộ phần mềm FAMIS (Field Work and Cadastral Mapping Integrated Software) để nhập số liệu, triển điểm chi tiết, xử lý topology, sửa lỗi tiếp biên và đóng vùng bằng các công cụ MRFClean, MRFFlag, đánh số thửa, gán nhãn thuộc tính và tạo khung bản đồ địa chính.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của việc chuẩn hóa bản đồ địa chính phục vụ công tác quản lý Nhà nước về đất đai; phân tích thực trạng tư liệu đo đạc tại xã Tử Du, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc; xác định mục tiêu tổng quát, mục tiêu cụ thể và ý nghĩa thực tiễn của đề tài khóa luận.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Khái quát hệ thống lý thuyết chuyên ngành về bản đồ địa chính, bao gồm: khái niệm, vai trò pháp lý, các yếu tố nội dung cơ bản (điểm khống chế, địa giới hành chính, ranh giới thửa đất, loại đất, công trình xây dựng, giao thông, thủy văn, dáng đất). Phân tích sự chuyển đổi từ hệ quy chiếu HN-72 sang hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000; các chỉ tiêu kỹ thuật của Thông tư 25/2014/TT-BTNMT về độ chính xác lưới đường chuyền và bản đồ các tỷ lệ. Giới thiệu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy toàn đạc điện tử (EDM, DT, CPU) và cấu trúc các mô-đun trong gói phần mềm Mapping Office (MicroStation, MGE, I/RASC, I/RASB, I/GEOVEC) cùng các chức năng xử lý ngoại nghiệp, quản lý dữ liệu không gian của phần mềm FAMIS.

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

Xác lập đối tượng, phạm vi không gian tờ bản đồ số 47 xã Tử Du, thời gian thực hiện (11/08/2015 đến 29/11/2015). Quy định chi tiết nội dung nghiên cứu: điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội, hiện trạng quản lý đất đai; công tác ngoại nghiệp và nội nghiệp trong xây dựng lưới khống chế; quy trình đo vẽ chi tiết và chuỗi các bước biên tập bản đồ địa chính trên môi trường MicroStation và FAMIS.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng quản lý đất đai xã Tử Du

  • Điều kiện tự nhiên: Tổng diện tích tự nhiên xã Tử Du là $976,65\text{ ha}$ (chiếm 5,2% diện tích huyện Lập Thạch). Địa hình gồm 55% đồng bằng (độ dốc $<5^\circ$) và 45% đồi núi (độ dốc cấp II đến cấp V). Khí hậu nhiệt đới gió mùa có 2 mùa rõ rệt, lượng mưa bình quân $1500 - 1800\text{ mm}$ (cao nhất tháng 8 đạt $\sim 350\text{ mm}$, thấp nhất tháng 12 đạt $\sim 9\text{ mm}$), nhiệt độ trung bình $23 - 25^\circ\text{C}$, tổng tích ôn $\sim 8500^\circ\text{C}$. Đất đai gồm đất đồng bằng, dộc ruộng ($55%$, $\text{pH} \le 5$) và đất xám Feralit đồi núi ($45%$). Nguồn nước mặt có diện tích khoảng $20\text{ ha}$ gồm đập Núi, đập Đồng Giàng và hệ thống kênh mương.
  • Kinh tế - xã hội (năm 2010): Dân số toàn xã là 6.229 người với 1.536 hộ phân bổ trên 11 thôn (đông nhất là thôn Vinh Hoa với 857 người/216 hộ; thấp nhất là thôn Diễu với 373 người/102 hộ). Tốc độ tăng trưởng kinh tế giai đoạn 2005 - 2010 đạt $20,0%/\text{năm}$. Cơ cấu kinh tế: Nông - lâm nghiệp $59,99%$, Công nghiệp - Tiểu thủ công nghiệp $6,48%$, Thương mại - Dịch vụ $33,53%$. Thu nhập bình quân đầu người đạt $11,76\text{ triệu đồng/năm}$. Tổng sản lượng lương thực đạt $2.543\text{ tấn}$ ($412\text{ kg/người/năm}$).
  • Hiện trạng sử dụng đất xã Tử Du năm 2014:
STT Chỉ tiêu sử dụng đất Diện tích (ha) Cơ cấu (%)
I Tổng diện tích đất tự nhiên 976,65 100,00
1 Nhóm đất nông nghiệp 610,74 62,53
1.1 Đất sản xuất nông nghiệp 358,15 36,67
Trong đó: Đất trồng cây hàng năm 356,12 36,46
Trong đó: Đất trồng cây hàng năm khác 103,35 10,58
Đất trồng cây lâu năm 2,03 0,21
1.2 Đất nuôi trồng thuỷ sản 19,38 1,98
1.3 Đất lâm nghiệp 233,16 23,87
2 Nhóm đất phi nông nghiệp 365,91 37,47
2.1 Đất ở tại nông thôn 265,23 27,16
2.2 Đất chuyên dùng 91,13 9,33
Trong đó: Đất xây dựng trụ sở cơ quan 1,25 0,13
Đất quốc phòng 0,36 0,04
Đất xây dựng công trình sự nghiệp 4,45 0,46
Đất sản xuất, kinh doanh phi nông nghiệp 8,58 0,88
Đất sử dụng vào mục đích công cộng 78,65 8,05
2.3 Đất nghĩa trang, nghĩa địa, nhà tang lễ, hỏa táng 2,42 0,25
2.4 Đất mặt nước chuyên dùng 0,55 0,06
2.5 Đất cơ sở tôn giáo 0,61 0,06
2.6 Đất cơ sở tín ngưỡng 1,46 0,15
3 Nhóm đất chưa sử dụng 0,00 0,00
  • Công tác quản lý đất đai: Toàn xã đã cấp được 3.888 Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất với diện tích $448,03\text{ ha}$ (đạt tỷ lệ 29,0% đối với đất nông nghiệp với 2.032 giấy/$414,58\text{ ha}$; đạt 98% đối với đất ở nông thôn với 1.852 giấy/$31,63\text{ ha}$).

2. Thành lập lưới khống chế đo vẽ và đo vẽ chi tiết

  • Xây dựng lưới khống chế: Dựa trên 1 điểm mốc tọa độ quốc gia và 11 điểm mốc địa chính đo bằng công nghệ GPS làm điểm khởi tính, nhóm thực hiện thiết kế mạng lưới đường chuyền kinh vĩ cấp 1 và cấp 2. Số liệu đo góc, cạnh bằng máy Topcon GTS 230 được bình sai nội nghiệp đảm bảo sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai $\le 5\text{ cm}$ (đối với cấp 1) và $\le 7\text{ cm}$ (đối với cấp 2).
  • Đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ số:
    • Tiến hành đặt trạm máy, định hướng về điểm khống chế đã biết, kiểm tra góc định hướng về $0^\circ 00' 00''$, đo chi tiết các ranh giới thửa đất, nhà ở, công trình xây dựng, đường giao thông, hệ thống thủy văn theo phương pháp tọa độ cực.
    • Trút dữ liệu vào máy tính, sử dụng phần mềm FAMIS chạy trên nền MicroStation để chuyển đổi tọa độ, hiển thị điểm đo, nối các cạnh thửa theo sổ mục kê và sơ họa dã ngoại.
    • Thực hiện kiểm tra lỗi hình học topology bằng mô-đun MRFClean và MRFFlag (xử lý các lỗi bắt quá điểm, hở điểm, đè đường), thực hiện tạo vùng tự động, tạo tâm thửa, gán số hiệu thửa đất, nhập thông tin thuộc tính loại đất, vẽ nhãn thửa và biên tập khung bản đồ địa chính tờ số 47 theo đúng quy phạm.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Tổng hợp chi tiết hiện trạng $976,65\text{ ha}$ quỹ đất tự nhiên xã Tử Du năm 2014, làm rõ hiện trạng cấp 3.888 Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất trên địa bàn.
  • Khảo sát, đo nối thành công hệ thống lưới khống chế tọa độ từ 1 mốc quốc gia và 11 mốc GPS địa chính.
  • Hoàn thành công tác đo vẽ ngoại nghiệp và biên tập nội nghiệp thành lập tờ bản đồ địa chính số 47 xã Tử Du theo hệ quy chiếu VN-2000, đảm bảo đầy đủ các yếu tố không gian, thuộc tính và độ chính xác hình học theo quy định tại Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.

Giải pháp và kiến nghị

  • Đề xuất tiếp tục đẩy mạnh công tác đo vẽ bản đồ địa chính chính quy cho toàn bộ các tờ bản đồ còn lại của xã Tử Du nhằm thay thế bản đồ giải thửa cũ đo từ năm 1987.
  • Tăng cường trang bị máy toàn đạc điện tử và tập huấn sử dụng phần mềm FAMIS, MicroStation cho cán bộ địa chính cấp xã nhằm quản lý, cập nhật biến động đất đai kịp thời.
  • Hoàn thiện hồ sơ địa chính và đẩy nhanh tiến độ cấp mới, cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất nông nghiệp tại địa phương (vốn mới đạt 29,0% diện tích theo hiện trạng năm 2014).

Đóng góp của đề tài

Khóa luận đã chuẩn hóa quy trình công nghệ kết hợp giữa máy toàn đạc điện tử Topcon GTS 230 và bộ phần mềm FAMIS - MicroStation trong điều kiện địa hình phức tạp của xã miền núi, tạo ra sản phẩm bản đồ số có giá trị pháp lý và kỹ thuật phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý đất đai tại xã Tử Du và huyện Lập Thạch.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Nghiên cứu chỉ mới thực hiện thực nghiệm trên phạm vi một tờ bản đồ địa chính (tờ số 47), chưa bao quát toàn bộ diện tích của 11 thôn thuộc xã Tử Du.
  • Quá trình đo đạc ngoại nghiệp chịu ảnh hưởng lớn bởi địa hình chia cắt (45% diện tích là đồi núi với độ dốc từ cấp II đến cấp V) và hệ thống giao thông nội đồng còn 100% là đường đất, gây khó khăn cho việc vận chuyển máy móc và đảm bảo hướng ngắm thông thoáng.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng phạm vi đo vẽ, biên tập toàn bộ các tờ bản đồ địa chính còn lại trên địa bàn xã Tử Du.
  • Tích hợp cơ sở dữ liệu không gian dạng số (.DGN) từ FAMIS với cơ sở dữ liệu thuộc tính hồ sơ địa chính (CADDB/VILIS) để xây dựng hệ thống thông tin đất đai (LIS) đồng bộ phục vụ quản lý cấp huyện và cấp tỉnh.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý đất đai, Địa chính - Môi trường, Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ; cán bộ chuyên môn tại các Văn phòng Đăng ký đất đai và Phòng Tài nguyên và Môi trường cấp huyện.
  • Nội dung tham khảo:
    • Quy trình thực hành đo vẽ lưới đường chuyền kinh vĩ và đo chi tiết thửa đất bằng máy toàn đạc điện tử Topcon.
    • Các bước chuẩn hóa số liệu ngoại nghiệp, trút dữ liệu qua phần mềm T-Com, CVF và thao tác xử lý lỗi topology (MRFClean, MRFFlag), đóng vùng, gán nhãn thửa trên phần mềm FAMIS và MicroStation.

Câu hỏi thường gặp

1. Tờ bản đồ địa chính số 47 xã Tử Du được thành lập theo hệ quy chiếu và lưới chiếu nào?

Bản đồ được thành lập trên Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000, sử dụng Elipxôit WGS-84 toàn cầu, lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế với hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài $K = 0,9999$, điểm gốc tọa độ quốc gia $N_{00}$ tại Hà Nội.

2. Điểm khởi tính để thiết kế lưới khống chế đo vẽ tại xã Tử Du gồm những điểm nào?

Lưới khống chế đo vẽ đường chuyền kinh vĩ được thiết kế dựa trên 1 điểm mốc tọa độ quốc gia và 11 điểm mốc địa chính trong khu vực xã Tử Du được xác định tọa độ bằng công nghệ định vị vệ tinh GPS (sử dụng máy định vị Hi-Target V30X và xử lý bằng phần mềm HGO).

3. Cơ cấu diện tích đất tự nhiên của xã Tử Du năm 2014 được phân bổ như thế nào?

Tổng diện tích tự nhiên là $976,65\text{ ha}$, trong đó:

  • Nhóm đất nông nghiệp: $610,74\text{ ha}$ (chiếm $62,53%$).
  • Nhóm đất phi nông nghiệp: $365,91\text{ ha}$ (chiếm $37,47%$).
  • Nhóm đất chưa sử dụng: $0,00\text{ ha}$ ($0%$).

4. Kết quả cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất tại xã Tử Du đến thời điểm khảo sát đạt tỷ lệ bao nhiêu?

Toàn xã đã cấp được 3.888 giấy với diện tích $448,03\text{ ha}$. Trong đó, đất ở nông thôn cấp được 1.852 giấy ($31,63\text{ ha}$), đạt 98% diện tích hiện trạng; đất nông nghiệp cấp được 2.032 giấy ($414,58\text{ ha}$), đạt 29,0% diện tích hiện trạng.

5. Những công cụ nào trong MicroStation/FAMIS được sử dụng để xử lý lỗi tiếp biên và hình học thửa đất?

Trong phần mềm MicroStation và mô-đun FAMIS, các công cụ MRFClean và MRFFlag được sử dụng để tự động tìm kiếm, làm sạch và hiển thị cờ báo các lỗi đồ họa (như đè đường, hở nút, bắt thừa mút đường) trước khi tiến hành đóng vùng topology và đánh số thửa đất.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Anh Tuấn đã thực hiện thành công quy trình ứng dụng máy toàn đạc điện tử Topcon GTS 230 và các phần mềm chuyên ngành MicroStation, FAMIS để đo vẽ, biên tập tờ bản đồ địa chính số 47 xã Tử Du, huyện Lập Thạch, tỉnh Vĩnh Phúc. Công trình phản ánh chính xác hiện trạng tự nhiên, kinh tế - xã hội và cơ cấu sử dụng $976,65\text{ ha}$ đất đai của địa phương năm 2014 theo hệ quy chuẩn VN-2000. Kết quả đạt được cung cấp sản phẩm bản đồ số đạt chuẩn kỹ thuật, tạo lập tài liệu cơ sở quan trọng cho công tác đăng ký, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và nâng cao hiệu lực quản lý Nhà nước về đất đai tại địa phương.