Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong công tác quản lý nhà nước về đất đai, bản đồ địa chính đóng vai trò là tài liệu pháp lý cơ bản trong bộ hồ sơ địa chính. Bản đồ địa chính thể hiện chi tiết từng thửa đất về vị trí, ranh giới, diện tích, loại đất và chủ sử dụng, phục vụ trực tiếp cho các công tác giao đất, cho thuê đất, thu hồi đất, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, thống kê - kiểm kê và giải quyết tranh chấp đất đai. Việc ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, đặc biệt là công nghệ định vị vệ tinh và tin học trắc địa, giúp nâng cao độ chính xác, giảm thiểu sức lao động ngoại nghiệp và rút ngắn thời gian thành lập bản đồ.
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Thao Văn Pó (chuyên ngành Quản lý Đất đai, Khoa Quản lý Tài nguyên, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, 2020) được thực hiện nhằm tiếp cận và ứng dụng công nghệ đo đạc hiện đại vào thực tiễn địa phương. Đề tài xác định các mục tiêu cụ thể:
- Áp dụng quy trình công nghệ và xây dựng bản đồ địa chính tỷ lệ lớn từ các số liệu đo vẽ ngoại nghiệp.
- Ứng dụng công nghệ tin học và máy RTK SQ-GNSS thành lập bản đồ địa chính tờ số 29 tỉ lệ 1:2000 tại xã Ea Kpam, huyện Cư M’gar, tỉnh Đắk Lắk.
- Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng máy định vị vệ tinh RTK SQ-GNSS cùng các phần mềm chuyên ngành (MicroStation v8i, GCADAS, DPSurvey) trong công tác đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ địa chính.
- Phạm vi không gian: Tờ bản đồ địa chính số 29, xã Ea Kpam, huyện Cư M’gar, tỉnh Đắk Lắk.
- Thời gian thực hiện: Từ ngày 01 tháng 6 năm 2019 đến ngày 01 tháng 10 năm 2019.
- Đơn vị phối hợp thực tế: Đội sản xuất số 6 thuộc Công ty Cổ phần Tài nguyên và Môi trường Phương Bắc cùng Ủy ban nhân dân xã Ea Kpam.
Cơ sở pháp lý, kỹ thuật và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở pháp lý và văn bản quy chuẩn áp dụng
Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hệ thống các văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật chuyên ngành:
- Luật Đất đai năm 2013 (Quốc hội ban hành ngày 29/11/2013).
- Nghị định số 43/2014/NĐ-CP của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Đất đai.
- Nghị định số 88/2009/NĐ-CP của Chính phủ về cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, quyền sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất.
- Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về bản đồ địa chính.
- Thông tư số 49/2016/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định công tác giám sát, kiểm tra, thẩm định và nghiệm thu công trình, sản phẩm trong lĩnh vực quản lý đất đai.
- Quyết định số 235/2000/QĐ-TCĐC ngày 26/06/2000 của Tổng cục Địa chính công bố hệ thống phần mềm chuẩn thống nhất trong toàn ngành địa chính.
- Quyết định số 08/2008/QĐ-BTNMT về quy phạm thành lập bản đồ địa chính các tỷ lệ.
- Công văn số 1734/TCQLĐĐ-CĐKĐĐ ngày 23/11/2015 của Tổng cục Quản lý Đất đai về hướng dẫn xác định mật độ thửa đất trung bình của bản đồ địa chính.
Cơ sở toán học của bản đồ địa chính
Bản đồ được thành lập theo quy chuẩn hệ thống tọa độ quốc gia:
- Lưới chiếu và hệ tọa độ: Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000, phép chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế, múi chiếu $3^\circ$, kinh tuyến trục quy định cho tỉnh Đắk Lắk. Hệ số chiếu trên kinh tuyến trục $m_0 = 0.9999$. Điểm gốc tọa độ phẳng có giá trị $X = 0\text{ km}$, $Y = 500\text{ km}$.
- Ellipsoid quy chiếu: WGS-84 toàn cầu định vị phù hợp lãnh thổ Việt Nam với các thông số: Bán trục lớn $a = 6378137.0\text{ m}$; độ dẹt $f = 1/298.257223563$; tốc độ góc quay quanh trục $\omega = 7292115.0 \times 10^{-11}\text{ rad/s}$; hằng số trọng trường Trái Đất $GM = 3986005 \times 10^8\text{ m}^3/\text{s}^2$.
- Điểm gốc tọa độ và độ cao quốc gia: Điểm gốc tọa độ $N_{00}$ đặt tại Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ (Hà Nội); điểm gốc độ cao quốc gia đặt tại Hòn Dấu (Hải Phòng).
| Loại đất |
Khu vực đo vẽ |
Tỉ lệ bản đồ quy định |
| Đất ở |
Đô thị lớn |
1:500, 1:200 |
| Đất ở |
Thị xã, thị trấn |
1:500 |
| Đất ở |
Nông thôn |
1:1.000, 1:500 |
| Đất nông nghiệp |
Đồng bằng Bắc Bộ |
1:2.000, 1:1.000 |
| Đất nông nghiệp |
Đồng bằng Nam Bộ |
1:5.000, 1:2.000 |
| Đất lâm nghiệp |
Đồi núi |
1:5.000, 1:10.000 |
| Đất chưa sử dụng |
Núi cao |
1:10.000 |
Phương pháp nghiên cứu và công nghệ kỹ thuật
- Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập dữ liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Ea Kpam, dữ liệu địa chính cấp huyện và số liệu tọa độ của 04 điểm địa chính cấp cao làm cơ sở khởi tính.
- Phương pháp đo đạc ngoại nghiệp bằng công nghệ GNSS RTK: Sử dụng bộ thiết bị định vị SQ-GNSS (hoạt động đa vệ tinh GPS, GLONASS, Beidou). Phương pháp đo tĩnh được áp dụng cho việc thành lập lưới khống chế; phương pháp đo động RTK sử dụng trạm Base và máy Rover truyền dữ liệu hiệu chỉnh qua mạng 3G/Radio để xác định tọa độ chi tiết ranh giới thửa đất với độ chính xác đạt mức centimet.
- Phương pháp xử lý số liệu và bình sai: Sử dụng phần mềm DPSurvey để kiểm tra, tính toán baseline và bình sai không gian mạng lưới khống chế tọa độ theo hệ WGS-84/VN-2000.
- Phương pháp biên tập bản đồ địa chính số: Dữ liệu đo ngoại nghiệp được xuất sang định dạng
.CSV, đưa vào phần mềm GCADAS và môi trường đồ họa MicroStation v8i (SELECTseries 3) để nối thửa, xử lý lỗi hình học (topology), tạo tâm thửa, gán nhãn, đánh số thửa và biên tập khung bản đồ.
Nội dung chính theo từng phần của khóa luận
Phần 1: Đặt vấn đề
Phần này trình bày tính cấp thiết của công tác quản lý đất đai trong bối cảnh phân bố và sử dụng đất phức tạp. Tác giả khẳng định vai trò pháp lý của bản đồ địa chính như một tài liệu nền tảng trong hồ sơ địa chính. Nội dung nêu rõ sự cần thiết của việc hiện đại hóa công nghệ đo đạc thông qua thiết bị định vị vệ tinh và tin học hóa xử lý dữ liệu, đồng thời xác định 2 mục tiêu, ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài tại địa bàn thực tập.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
Tác giả hệ thống hóa các kiến thức cơ sở về bản đồ địa chính:
- Cơ sở khoa học: Khái niệm bản đồ địa chính theo Luật Đất đai 2013; vai trò trong giao đất, cấp giấy chứng nhận, thanh tra, giải quyết tranh chấp; phân biệt bản đồ giấy và bản đồ số; phân loại bản đồ địa chính gốc và bản đồ địa chính cơ sở.
- Nội dung bản đồ địa chính: Quy định về biểu thị các yếu tố điểm khống chế tọa độ - độ cao (độ chính xác biểu thị 0,1 mm), địa giới hành chính, ranh giới thửa đất, loại đất, công trình xây dựng kiên cố, hệ thống giao thông (đường rộng $> 0,5\text{ mm}$ vẽ 2 nét, $< 0,5\text{ mm}$ vẽ 1 nét), hệ thống thủy văn, mốc giới quy hoạch và địa vật định hướng.
- Cơ sở toán học và phân mảnh bản đồ: Nguyên tắc chia mảnh từ bản đồ tỷ lệ 1:10.000 ($6 \times 6\text{ km}$, 3600 ha) xuống các tỷ lệ 1:5.000, 1:2.000 (kích thước $50 \times 50\text{ cm}$, diện tích 100 ha), 1:1.000, 1:500 và 1:200. Hệ thống ký hiệu theo tỷ lệ, nửa tỷ lệ, không theo tỷ lệ và quy định màu sắc in ấn.
- Công nghệ phần mềm và thiết bị: Giới thiệu nền tảng đồ họa MicroStation; quy trình chức năng của phần mềm GCADAS (quản lý trị đo, nạp file CSV, sửa lỗi, tạo topology, xuất hồ sơ kỹ thuật thửa đất); tổng quan hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu (GPS, GLONASS, GALILEO, Beidou); nguyên lý định vị động học thời gian thực (RTK); đặc tính thiết bị SQ-GNSS chạy trên hệ điều hành Android cùng các phân hệ phần mềm của tác giả Nguyễn Minh Quang (SQ-GNSS Base station, SQ-GNSS Config, SQ-GNSS Đo tĩnh, SQ-GNSS Rover).
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Trình bày chi tiết đối tượng, phạm vi không gian tờ bản đồ số 29 tại xã Ea Kpam, thời gian thực hiện đề tài (01/06/2019 – 01/10/2019). Xác định nội dung điều tra điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội; quy trình thành lập lưới khống chế (chuẩn bị, khảo sát, thiết kế sơ bộ, đóng cọc gỗ $4 \times 4\text{ cm}$ dài 30–50 cm có tâm đinh sơn đỏ); quy trình đo vẽ ngoại nghiệp (1 người/máy Rover); quy trình trút dữ liệu qua cáp USB và phương pháp biên tập bản đồ số trên MicroStation v8i và GCADAS.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Nội dung chương tập trung vào kết quả điều tra và các bước triển khai thực nghiệm:
- Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội xã Ea Kpam: Trình bày vị trí địa lý (thành lập theo Nghị định 77/NĐ-CP ngày 30/10/1993, cách trung tâm huyện 5 km), địa hình thoải, mạng lưới sông suối thưa thớt, khí hậu nhiệt đới ẩm chia 2 mùa (mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 chiếm 90% lượng mưa). Dân số 7.256 người, mật độ 175 người/km². Tốc độ tăng trưởng kinh tế 10–12%/năm, thu nhập bình quân trên 25 triệu đồng/người/năm.
- Công tác lập lưới khống chế đo vẽ: Thiết kế và đo đạc dựa trên 04 điểm địa chính cấp cao. Toàn khu đo xây dựng 134 điểm kinh vĩ (chia thành 67 cặp điểm). Tiến hành đo tĩnh với thời gian thu 45 phút/cặp.
- Tính toán và bình sai lưới: Xử lý baseline và bình sai không gian chặt chẽ trên phần mềm DPSurvey. Báo cáo chi tiết các chỉ tiêu sai số: trị đo gia số tọa độ, giá trị RMS (từ 0.036 đến 0.037), tỷ số RATIO (từ 3.3 đến 99.990), sai số vị trí điểm, sai số trung phương tương đối cạnh lớn nhất $1/15615$, nhỏ nhất $1/448274$, chiều dài cạnh trung bình $S_{tb} = 4799.02\text{ m}$.
- Đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ số: Sử dụng máy RTK SQ-GNSS đo ranh giới thửa đất, giao thông, thủy văn, công trình, hệ thống điện kết hợp vẽ sơ họa. Trút dữ liệu sang định dạng CSV, nạp vào GCADAS, thực hiện kết nối đường bao thửa đất, sửa lỗi hình học, tạo tâm thửa, gán nhãn, đánh số thửa tự động và lập khung bản đồ địa chính tờ số 29 tỷ lệ 1:2000.
Phần 5: Kết luận và kiến nghị
Tóm tắt các kết quả đạt được về mặt kỹ thuật, khẳng định tính khả thi của việc kết hợp thiết bị SQ-GNSS và bộ phần mềm MicroStation/GCADAS trong việc rút ngắn thời gian và đảm bảo độ chính xác theo quy chuẩn. Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả đo đạc địa chính tại địa phương.
Kết quả và đóng góp
Số liệu điều tra tổng hợp quỹ đất xã Ea Kpam
Khóa luận thống kê cơ cấu diện tích đất tự nhiên và hiện trạng sử dụng đất của xã Ea Kpam tại thời điểm nghiên cứu:
| Hạng mục đất đai |
Diện tích (ha) |
Cơ cấu / Ghi chú |
| Tổng diện tích đất tự nhiên |
4.070,00 |
100% diện tích toàn xã |
| - Đất nông nghiệp |
2.597,16 |
Chiếm 63,81% tổng diện tích |
| + Đất trồng lúa |
6,00 |
Phân bố tại khu vực trũng |
| + Đất trồng cây hàng năm |
88,53 |
Cây hoa màu, ngắn ngày |
| + Đất trồng cây lâu năm |
2.483,95 |
Cà phê, cao su (chiếm chủ đạo) |
| + Đất nuôi trồng thủy sản |
280,00 |
Hệ thống mặt nước, ao hồ |
Kết quả bình sai lưới khống chế GPS bằng DPSurvey
Quá trình xử lý số liệu lưới kinh vĩ cấp I (GPS-I) phục vụ đo vẽ xã Ea Kpam đạt các chỉ tiêu kỹ thuật:
- Số lượng điểm khống chế: 04 điểm địa chính cấp cao khởi tính và 134 điểm lưới kinh vĩ mới (tương ứng 67 cặp điểm).
- Chỉ số sai số bình sai:
- Sai số đơn vị trọng số: $1.000$.
- Giá trị RMS lớn nhất: $0.037$ (cặp 532427 – GPS-I-28); nhỏ nhất: $0.036$ (cặp 532427 – GPS-I-27).
- Tỷ số RATIO lớn nhất: $99.990$ (cặp 532439 – GPS-I-58); nhỏ nhất: $3.3$ (cặp 532448 – GPS-I-128).
- Chiều dài cạnh lớn nhất: $9.943,164\text{ m}$ (cạnh 532448 – GPS-I-56); chiều dài cạnh trung bình: $S_{tb} = 4.799,02\text{ m}$.
- Sai số trung phương tương đối chiều dài cạnh: Lớn nhất $m_S/S = 1/15.615$ (532439 – GPS-I-59); nhỏ nhất $m_S/S = 1/448.274$ (532448 – GPS-I-56).
- Sai số trung phương phương vị cạnh lớn nhất: $0.48''$.
Sản phẩm chuyên môn và đóng góp kỹ thuật
- Hoàn thành sản phẩm bản đồ: Xây dựng hoàn chỉnh tờ bản đồ địa chính số 29 tỷ lệ 1:2000 xã Ea Kpam theo đúng quy chuẩn Thông tư 25/2014/TT-BTNMT, bảo đảm tính khép kín topology và chuẩn hóa lớp thông tin thuộc tính thửa đất.
- Khẳng định tính ưu việt của công nghệ SQ-GNSS: Khóa luận chứng minh việc sử dụng giải pháp cải chính RTK kết nối 3G giúp loại bỏ hạn chế về cự ly và vật cản của sóng Radio truyền thống, thiết bị tiêu thụ nguồn 5V linh hoạt, phần mềm vận hành trên Android thân thiện, giảm định biên nhân lực ngoại nghiệp (1 người/máy Rover).
- Chuẩn hóa chuỗi xử lý số liệu: Làm chủ quy trình liên thông dữ liệu từ đo đạc vệ tinh $\rightarrow$ tệp CSV $\rightarrow$ DPSurvey $\rightarrow$ GCADAS/MicroStation v8i, tạo cơ sở dữ liệu số phục vụ cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và quản lý biến động tại địa phương.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế ghi nhận:
- Địa bàn nghiên cứu có các tuyến đường giao thông nội bộ chưa được bê tông hóa hoàn toàn, gây khó khăn cho việc di chuyển thiết bị trong mùa mưa.
- Tín hiệu định vị vệ tinh và mạng 3G tại một số khu vực cây công nghiệp tán dày (vườn cao su, cà phê lâu năm) có thời điểm bị suy giảm, ảnh hưởng đến thời gian bắt tín hiệu Fixed của máy Rover.
- Khóa luận giới hạn phạm vi nghiên cứu thực nghiệm trong phạm vi một tờ bản đồ địa chính (tờ số 29) tỷ lệ 1:2000.
- Hướng mở rộng:
- Triển khai đo đạc đồng bộ toàn bộ các tờ bản đồ địa chính còn lại trên địa bàn xã Ea Kpam.
- Ứng dụng tích hợp dữ liệu không gian bản đồ số vào hệ thống cơ sở dữ liệu địa chính tổng thể (VILIS hoặc VBDLIS) nhằm phục vụ quản lý đất đai đa mục tiêu.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng thụ hưởng:
- Sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý Đất đai, Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ, Địa chính và Quản lý Tài nguyên.
- Kỹ thuật viên tại các công ty đo đạc bản đồ, cán bộ địa chính xã/huyện phụ trách công tác lập hồ sơ địa chính và đo đạc cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất.
- Các nội dung có giá trị tham chiếu cao:
- Bảng tổng hợp số liệu và chỉ tiêu bình sai lưới GPS bằng phần mềm DPSurvey.
- Quy trình chi tiết từng bước nạp dữ liệu CSV, xử lý topology, tạo tâm thửa và gán nhãn trên phần mềm GCADAS và MicroStation v8i.
- Phương thức cấu hình và vận hành thiết bị SQ-GNSS trên nền tảng Android trong đo đạc địa chính.
Câu hỏi thường gặp
1. Khóa luận sử dụng hệ quy chiếu và ellipsoid nào để tính toán tọa độ?
Khóa luận sử dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000, phép chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM múi chiếu $3^\circ$, kinh tuyến trục tỉnh Đắk Lắk. Ellipsoid quy chiếu là WGS-84 với bán trục lớn $a = 6378137.0\text{ m}$ và độ dẹt $f = 1/298.257223563$.
2. Giải pháp truyền dữ liệu cải chính RTK của máy SQ-GNSS có đặc điểm gì nổi bật?
Thiết bị SQ-GNSS thu tín hiệu từ 3 hệ vệ tinh (GPS, GLONASS, Beidou) và truyền dữ liệu cải chính RTK từ trạm Base tới máy Rover qua mạng 3G hoặc sóng Radio. Giải pháp 3G giúp khắc phục triệt để giới hạn về cự ly, không gian và vật cản so với sóng vô tuyến truyền thống.
3. Quy mô lưới khống chế đo vẽ thành lập tại xã Ea Kpam gồm bao nhiêu điểm?
Lưới khống chế gồm 04 điểm địa chính cấp cao có sẵn làm cơ sở khởi tính và 134 điểm lưới kinh vĩ mới được thiết kế thành 67 cặp điểm, đo tĩnh bằng máy SQ-GNSS với thời gian thu 45 phút cho mỗi cặp điểm.
4. Dữ liệu đo đạc ngoại nghiệp được xử lý và biên tập qua các phần mềm chuyên ngành nào?
Số liệu lưới GPS được tính toán và bình sai bằng phần mềm DPSurvey. Dữ liệu chi tiết dạng CSV được nạp vào phần mềm GCADAS trên nền đồ họa MicroStation v8i (SELECTseries 3) để nối thửa, xử lý topology, tạo tâm thửa, đánh số thửa và biên tập khung bản đồ.
5. Cơ cấu diện tích đất tự nhiên của xã Ea Kpam được ghi nhận như thế nào trong khóa luận?
Tổng diện tích đất tự nhiên của xã là 4.070 ha. Trong đó, đất nông nghiệp chiếm 2.597,16 ha (bao gồm: đất trồng lúa 6 ha; đất trồng cây hàng năm 88,53 ha; đất trồng cây lâu năm gồm cà phê và cao su 2.483,95 ha; đất nuôi trồng thủy sản 280 ha).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Thao Văn Pó đã thực hiện hoàn chỉnh quy trình ứng dụng thiết bị định vị vệ tinh RTK SQ-GNSS kết hợp các phần mềm DPSurvey, GCADAS và MicroStation v8i để thành lập tờ bản đồ địa chính số 29 tỷ lệ 1:2000 tại xã Ea Kpam, huyện Cư M’gar, tỉnh Đắk Lắk. Kết quả bình sai lưới khống chế và biên tập bản đồ số đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật theo Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Công trình là tài liệu tham khảo thực tiễn hữu ích về quy trình công nghệ đo đạc và xử lý dữ liệu địa chính số cho sinh viên ngành Quản lý Đất đai và cán bộ kỹ thuật chuyên ngành.
