Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đất đai là tài nguyên thiên nhiên đặc biệt, đóng vai trò nền tảng cho sự phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng và an ninh quốc gia. Dưới tác động của quá trình đô thị hóa nhanh chóng, sự gia tăng dân số cơ học và biến đổi tự nhiên, tình hình quản lý và sử dụng đất đai tại các đô thị lớn luôn diễn ra những biến động phức tạp. Để nâng cao hiệu lực quản lý nhà nước về đất đai theo quy định của Luật Đất đai và Bộ Tài nguyên và Môi trường, việc xây dựng một hệ thống bản đồ địa chính chính quy và bộ hồ sơ địa chính đồng bộ, có tính pháp lý cao là yêu cầu mang tính cấp thiết.

Khóa luận được triển khai trong khuôn khổ thực hiện Gói thầu số 14: "Đo đạc, chỉnh lý biến động bản đồ, số hóa chuyển hệ bản đồ địa chính, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, xây dựng cơ sở dữ liệu trên địa bàn quận Nam Từ Liêm" thuộc Dự án "Xây dựng tổng thể hệ thống hồ sơ địa chính và cơ sở dữ liệu quản lý đất đai của Thành phố Hà Nội". Đơn vị trúng thầu và thực hiện là Liên danh Công ty Cổ phần Công nghệ tin học Bình Minh và Công ty Cổ phần Phát triển Bất động sản Sài Gòn.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm 2 nội dung chính:

  1. Ứng dụng công nghệ tin học và phương pháp máy toàn đạc điện tử vào công tác thành lập lưới khống chế đo vẽ, đo vẽ chi tiết và biên tập một tờ bản đồ địa chính.
  2. Sử dụng thiết bị máy toàn đạc điện tử và các phần mềm chuyên ngành MicroStation SE, FAMIS để xây dựng lưới khống chế đo vẽ, đo vẽ chi tiết và thành lập hoàn chỉnh tờ bản đồ địa chính số 67 tỷ lệ 1:500 trên địa bàn phường Xuân Phương, quận Nam Từ Liêm, thành phố Hà Nội.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng máy toàn đạc điện tử (Topcon GTS ES-105) và các phần mềm tin học chuyên ngành (MicroStation SE, FAMIS) trong quy trình kỹ thuật xây dựng lưới khống chế đo vẽ, đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ địa chính số.
  • Phạm vi không gian: Khu vực đo vẽ tờ bản đồ địa chính số 67 tỷ lệ 1:500 thuộc địa giới hành chính phường Xuân Phương, quận Nam Từ Liêm, thành phố Hà Nội.
  • Phạm vi thời gian: Quá trình nghiên cứu và thực nghiệm thu thập số liệu ngoại nghiệp, xử lý nội nghiệp diễn ra từ ngày 02 tháng 01 năm 2018 đến ngày 10 tháng 04 năm 2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và căn cứ pháp lý

  • Khái niệm và quy chuẩn bản đồ địa chính: Căn cứ theo Khoản 4 Điều 3 Luật Đất đai năm 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 cấp xã, phường, thị trấn, được cơ quan nhà nước có thẩm quyền xác nhận. Hệ thống bản đồ gồm bản đồ địa chính gốc và bản đồ địa chính trích lục.
  • Quy định về hồ sơ địa chính: Áp dụng Điều 4 Thông tư số 24/2014/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về thành phần hồ sơ địa chính dạng số trong cơ sở dữ liệu đất đai (bao gồm tài liệu điều tra đo đạc địa chính, bản đồ địa chính, sổ mục kê đất đai, sổ địa chính, bản lưu Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất).
  • Hệ thống văn bản quy phạm pháp luật: Luật Đất đai năm 2003, Luật Đất đai năm 2013 (Luật số 45/2013/QH13), Luật Tổ chức chính quyền địa phương số 77/2015/QH13, Luật Đấu thầu số 43/2013/QH13; các Nghị định số 181/2004/NĐ-CP, 182/2004/NĐ-CP, 197/2004/NĐ-CP, 198/2004/NĐ-CP, 69/2009/NĐ-CP, 88/2009/NĐ-CP, 120/2010/NĐ-CP; các Thông tư số 28/2004/TT-BTNMT, 29/2004/TT-BTNMT, 30/2004/TT-BTNMT, 114/2004/TT-BTNMT, 01/2005/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường; Quyết định số 03/2015/QĐ-UBND và Quyết định số 6264/QĐ-UBND của Ủy ban nhân dân Thành phố Hà Nội.
  • Cơ sở toán học của bản đồ địa chính: Sử dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ Quốc gia VN-2000 thiết lập trên Elipsoid quy ước WGS-84 (bán trục lớn $a = 6378137,0\text{ m}$, độ dẹt $\alpha = 1/298,25723563$, tốc độ quay quanh trục $\omega = 7292115,0 \times 10^{-11}\text{ rad/s}$, hằng số trọng trường Trái Đất $GM = 3986005$). Điểm gốc tọa độ quốc gia N00 đặt tại Viện Công nghệ Địa chính (đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội). Sử dụng phép chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM kết hợp kinh tuyến trục quy định riêng cho từng tỉnh/thành phố nhằm đảm bảo biến dạng chiều dài qua phép chiếu là nhỏ nhất (so sánh đối chiếu với lưới chiếu Gauss-Kruger Elipsoid Kraxovski 1946).

Nền tảng công nghệ và công cụ kỹ thuật

  • Thiết bị đo đạc ngoại nghiệp: Máy toàn đạc điện tử Topcon GTS ES-105, 02 gương đo, sổ ghi chép, bút và hệ thống cọc mốc trạm phụ.
  • Phần mềm đồ họa nền tảng MicroStation SE: Môi trường đồ họa vector cung cấp nền tảng chạy các phân hệ Geovec, I/RasB, I/RasC, MSFC, MRFClean, MRFFlag, FAMIS; hỗ trợ số hóa, biên tập dữ liệu thuộc tính và trình bày bản đồ địa chính số.
  • Phần mềm FAMIS (Field Work and Cadastral Mapping Integrated Software - phiên bản phát hành 2011): Phần mềm chuẩn của ngành địa chính thực hiện xử lý dữ liệu đo ngoại nghiệp, tính toán tọa độ, chuyển đổi định dạng tệp (từ .SDR sang .ASC), tự động sửa lỗi hình học, tạo cấu trúc topology thửa đất, tính diện tích tự động, tạo nhãn thửa, khung bản đồ và xuất hồ sơ kỹ thuật thửa đất.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp và thứ cấp: Thu thập tài liệu từ UBND phường Xuân Phương và Phòng Tài nguyên và Môi trường quận Nam Từ Liêm; thu thập hệ thống mốc tọa độ hạng cao (mốc HK1), tài liệu địa giới hành chính, sổ mục kê, sổ địa chính, bản đồ giải thửa cũ.
  • Phương pháp tổng hợp, phân tích tài liệu: Hệ thống hóa và phân loại các nguồn dữ liệu phục vụ thiết kế kỹ thuật.
  • Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Thống kê diện tích cơ cấu đất đai theo từng mục đích sử dụng thông qua bảng biểu.
  • Phương pháp thành lập lưới khống chế: Thiết kế sơ bộ lưới trên bản đồ nền, chôn mốc thông hướng ngoài thực địa, đo góc và đo cạnh; bình sai lưới đường chuyền mặt bằng bằng phần mềm chuyên ngành để xác định tọa độ chính xác các trạm máy.
  • Phương pháp đo vẽ chi tiết: Bố trí trạm đo máy toàn đạc (1 người đứng máy, 1 người đi gương), định hướng về trạm khống chế (đưa góc bằng về $0^\circ$), tiến hành đo chi tiết các điểm góc thửa, ranh giới đường giao thông, thủy hệ và chân công trình xây dựng.
  • Phương pháp chuyên gia: Tham vấn ý kiến cán bộ chuyên môn của doanh nghiệp và địa phương để hoàn thiện hồ sơ.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Đặt vấn đề

Phần mở đầu nêu rõ tầm quan trọng của tài nguyên đất đai và sự cần thiết của công tác quản lý nhà nước về đất đai thông qua hệ thống hồ sơ, bản đồ địa chính chính quy. Tác giả trình bày lý do thực hiện đề tài gắn liền với đợt thực tập tốt nghiệp tại Công ty Cổ phần Phát triển Bất động sản Sài Gòn, xác định mục tiêu đo đạc xây dựng tờ bản đồ địa chính số 67 tỷ lệ 1:500 phường Xuân Phương, đồng thời phân tích ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài đối với việc chuẩn hóa dữ liệu địa chính số.

Phần 2: Tổng quan tài liệu nghiên cứu

Chương này tập trung tổng kết cơ sở lý luận, hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và cơ sở toán học trong công tác trắc địa - địa chính tại Việt Nam. Tác giả phân tích chi tiết quy chuẩn hệ tọa độ VN-2000, nguyên lý phép chiếu UTM và Gauss-Kruger, các thành phần cấu thành bộ hồ sơ địa chính theo Thông tư số 24/2014/TT-BTNMT. Đồng thời, tài liệu cung cấp tổng quan chức năng kỹ thuật của phần mềm đồ họa MicroStation SE cùng phần mềm chuyên ngành FAMIS trong việc quản lý trị đo mặt đất, xử lý cơ sở dữ liệu bản đồ số vector và liên kết cơ sở dữ liệu hồ sơ địa chính (CADDB).

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

Trình bày chi tiết phạm vi không gian, thời gian và đối tượng nghiên cứu. Tác giả thiết lập quy trình công nghệ gồm hai giai đoạn ngoại nghiệp và nội nghiệp:

  • Công tác ngoại nghiệp: Khảo sát thực địa, chôn mốc, đo nối tọa độ mốc hạng cao, lập lưới khống chế đo vẽ và tiến hành đo chi tiết ranh giới thửa đất, công trình xây dựng bằng máy toàn đạc Topcon GTS ES-105.
  • Công tác nội nghiệp: Trút số liệu từ máy đo vào máy tính, chuyển đổi định dạng tệp trị đo, bình sai lưới khống chế, triển khai phun điểm chi tiết lên phần mềm MicroStation SE qua FAMIS, biên tập nối nét theo sơ họa thực địa, xử lý cấu trúc topology và tạo khung bản đồ.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu & thảo luận

Nội dung chương trình bày toàn bộ kết quả khảo sát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng quản lý đất đai phường Xuân Phương năm 2017 và quá trình thực nghiệm kỹ thuật:

  • Đặc điểm địa bàn nghiên cứu: Phường Xuân Phương có diện tích tự nhiên $284,59\text{ ha}$ ($2,8459\text{ km}^2$), dân số năm 2013 là $13.809$ người, mật độ $5.011\text{ người/km}^2$. Địa hình bằng phẳng, cao độ trung bình $6,0\text{ m} - 6,5\text{ m}$, chịu ảnh hưởng thủy văn của sông Nhuệ.
  • Thực trạng sử dụng đất: Năm 2017, đất nông nghiệp chiếm $99,00\text{ ha}$ ($34,79%$), đất phi nông nghiệp chiếm $180,05\text{ ha}$ ($63,27%$), đất chưa sử dụng chiếm $5,05\text{ ha}$ ($1,77%$).
  • Thành lập lưới khống chế tọa độ: Thu thập tọa độ mốc hạng cao HK1 ($x = 2326467,001\text{ m}$), thực hiện đo góc, đo cạnh đường chuyền (ví dụ cạnh $30\text{D}12 - 30\text{D}18$ có chiều dài $802,282\text{ m}$) và tính toán bình sai mạng lưới. Kết quả bình sai cho thấy sai số trung phương vị trí điểm ($m_p$) nhỏ nhất là $0,001\text{ m}$ tại điểm $30\text{D}8$, điểm có sai số lớn nhất là $30\text{D}14$, toàn bộ mạng lưới đạt độ chính xác theo quy chuẩn kỹ thuật.
  • Đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ số 67: Trút dữ liệu thô định dạng .SDR từ máy Topcon qua cổng USB, dùng FAMIS chuyển đổi sang file .ASC, phun điểm lên MicroStation SE, nối các điểm chi tiết thành đường bao thửa đất, công trình, hệ thống giao thông; chạy chức năng tự động tìm và sửa lỗi hình học (cắt đường thừa, bắt dính điểm hở), tạo vùng topology, tính diện tích tự động, tạo tâm thửa, đánh số thửa tự động, gán nhãn thuộc tính thửa đất, tạo khung bản đồ và xuất tờ bản đồ địa chính số 67 tỷ lệ 1:500 hoàn chỉnh.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ kết quả đạt được về mặt kỹ thuật đo đạc và ứng dụng phần mềm tin học trong việc thành lập tờ bản đồ địa chính số 67. Đưa ra các kiến nghị về việc tăng cường kiểm tra, rà soát quy hoạch, đẩy mạnh cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và nâng cao năng lực ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý đất đai tại địa phương.

Kết quả và đóng góp

Kết quả đo đạc và hiện trạng đất đai

Khóa luận đã trích xuất số liệu hiện trạng sử dụng đất tại phường Xuân Phương năm 2017 theo bảng số liệu cụ thể:

STT Hiện trạng sử dụng đất Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
Tổng Tổng diện tích tự nhiên 284,59 100,00
1 Đất nông nghiệp 99,00 34,79
1.1 Đất sản xuất nông nghiệp 93,83 32,97
1.1.1 Đất trồng cây hàng năm 14,84 5,21
1.1.2 Đất trồng cây lâu năm 78,99 27,76
1.2 Đất lâm nghiệp (rừng sản xuất, rừng phòng hộ) 0,00 0,00
1.3 Đất nuôi trồng thuỷ sản 5,17 3,82
2 Đất phi nông nghiệp 180,05 63,27
2.1 Đất ở tại đô thị 100,50 35,31
2.2 Đất chuyên dùng 63,35 22,26
2.2.1 Đất trụ sở cơ quan, công trình sự nghiệp 0,27 0,09
2.2.2 Đất quốc phòng 10,35 3,64
2.2.3 Đất có mục đích công cộng 52,73 18,53
- Trong đó: Đất giao thông 40,53 14,24
- Trong đó: Đất thủy lợi 6,70 2,35
- Trong đó: Đất cơ sở giáo dục - đào tạo 3,08 1,08
- Trong đó: Đất công trình năng lượng 0,11 0,04
- Trong đó: Đất cơ sở thể dục - thể thao 0,46 0,16
- Trong đó: Đất cơ sở y tế 0,14 0,05
- Trong đó: Đất bưu chính viễn thông 0,01 0,00
2.3 Đất tôn giáo, tín ngưỡng 2,20 0,77
2.4 Đất nghĩa trang, nghĩa địa 3,80 1,34
2.5 Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng 10,20 3,58
3 Đất chưa sử dụng (Đất bằng chưa sử dụng) 5,05 1,77

Nguồn: UBND phường Xuân Phương (dẫn theo Bảng 4.1 trong khóa luận).

Về mặt kỹ thuật trắc địa, mạng lưới khống chế mặt bằng được đo nối từ mốc hạng cao HK1 ($x = 2326467,001\text{ m}$), bình sai đạt độ tin cậy hình học cao với sai số trung phương vị trí điểm nhỏ nhất đạt $0,001\text{ m}$ tại điểm $30\text{D}8$. Thành lập hoàn chỉnh tờ bản đồ địa chính số 67 tỷ lệ 1:500 đảm bảo độ chính xác về ranh giới thửa đất, nhà ở, công trình xây dựng và mạng lưới hạ tầng kỹ thuật.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

  • Tiếp tục thực hiện các nội dung đề án nâng cao năng lực quản lý nhà nước về đất đai và môi trường trên địa bàn toàn phường giai đoạn 2016 - 2020.
  • Tăng cường rà soát quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, đẩy mạnh công tác cấp mới, cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và khắc phục những sai sót tồn tại của các giấy chứng nhận đã cấp trước đây.
  • Khai thác hiệu quả hệ thống hồ sơ địa chính số và cơ sở dữ liệu đất đai nhằm rút ngắn thời gian giải quyết thủ tục hành chính cho người dân.

Đóng góp của đề tài

Khóa luận đã trực tiếp xây dựng thành công sản phẩm bản đồ địa chính số tỷ lệ lớn (1:500) phục vụ một phần nhiệm vụ của gói thầu đo đạc thực tế tại quận Nam Từ Liêm. Đề tài chuẩn hóa quy trình phối hợp giữa thiết bị ngoại nghiệp máy toàn đạc điện tử Topcon và các phân hệ xử lý nội nghiệp của phần mềm MicroStation SE - FAMIS, góp phần hiện đại hóa cơ sở dữ liệu quản lý đất đai cấp cơ sở.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu mới chỉ triển khai thực nghiệm kỹ thuật đo vẽ chi tiết và biên tập trọn vẹn trên phạm vi 01 mảnh bản đồ (tờ bản đồ địa chính số 67 tỷ lệ 1:500). Điều kiện địa chất đất phù sa mới cùng tình trạng ngập úng cục bộ trong mùa mưa tại khu vực ven sông Nhuệ gây ảnh hưởng nhất định đến tiến độ đo đạc ngoại nghiệp. Tốc độ đô thị hóa nhanh tại phường Xuân Phương dẫn đến biến động ranh giới sử dụng đất diễn ra liên tục.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng quy trình đo đạc và thành lập bản đồ số cho toàn bộ các tờ bản đồ còn lại trên địa bàn phường Xuân Phương và quận Nam Từ Liêm; đồng bộ hóa cơ sở dữ liệu không gian bản đồ số với hệ quản trị cơ sở dữ liệu hồ sơ địa chính (CADDB) để phục vụ công tác quản lý biến động đất đai tự động.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên, học viên ngành Quản lý đất đai, Kỹ thuật trắc địa - Bản đồ, Địa chính - Môi trường: Tham khảo cấu trúc một bài khóa luận tốt nghiệp kỹ thuật địa chính chính quy, phương pháp xử lý số liệu lưới đường chuyền và quy trình đo vẽ chi tiết.
  • Kỹ thuật viên đo đạc và cán bộ địa chính cấp xã/phường: Ứng dụng quy trình xử lý dữ liệu từ tệp đo thô .SDR của máy toàn đạc Topcon qua phần mềm FAMIS, quy trình làm sạch lỗi đồ họa, tạo topology vùng thửa đất và xuất khung bản đồ theo đúng quy phạm của Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận sử dụng thiết bị máy toàn đạc và phần mềm chuyên ngành nào để thành lập bản đồ?
Khóa luận sử dụng máy toàn đạc điện tử Topcon GTS ES-105 cùng 02 gương đo để thu thập số liệu ngoại nghiệp; sử dụng phần mềm MicroStation SE làm nền tảng đồ họa và phần mềm FAMIS (phiên bản 2011) để trút số liệu, bình sai, tạo topology và biên tập bản đồ địa chính.

2. Tổng diện tích tự nhiên và cơ cấu đất đai của phường Xuân Phương năm 2017 được ghi nhận như thế nào?
Tổng diện tích tự nhiên của phường là $284,59\text{ ha}$ ($2,8459\text{ km}^2$). Trong đó, đất nông nghiệp là $99,00\text{ ha}$ (chiếm $34,79%$), đất phi nông nghiệp là $180,05\text{ ha}$ (chiếm $63,27%$, đất ở đô thị chiếm $100,50\text{ ha}$), và đất bằng chưa sử dụng là $5,05\text{ ha}$ (chiếm $1,77%$).

3. Bản đồ địa chính tờ số 67 phường Xuân Phương được lập theo tỷ lệ và hệ tọa độ nào?
Tờ bản đồ địa chính số 67 được thành lập ở tỷ lệ 1:500, áp dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ Quốc gia VN-2000, phép chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM với kinh tuyến trục quy định cho khu vực Hà Nội.

4. Dữ liệu đo từ máy toàn đạc Topcon được đưa vào phần mềm xử lý nội nghiệp qua định dạng nào?
Tệp số liệu sơ cấp từ máy toàn đạc Topcon được trút vào máy tính qua cổng USB dưới định dạng .SDR, sau đó sử dụng phần mềm FAMIS để chuyển đổi sang định dạng .ASC phục vụ công tác chỉnh sửa, kiểm tra trị đo và phun điểm chi tiết lên bản vẽ.

5. Kết quả độ chính xác vị trí điểm sau khi bình sai lưới khống chế đạt mức sai số như thế nào?
Kết quả bình sai tọa độ các điểm lưới khống chế cho thấy sai số trung phương vị trí điểm ($m_p$) nhỏ nhất đạt $0,001\text{ m}$ tại điểm $30\text{D}8$, điểm có sai số lớn nhất trong mạng lưới là điểm $30\text{D}14$, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật đo vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ lớn.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Hoàng Nhật Nam đã hoàn thành đầy đủ mục tiêu ứng dụng công nghệ tin học kết hợp máy toàn đạc điện tử Topcon GTS ES-105 trong việc xây dựng lưới khống chế và đo vẽ chi tiết tờ bản đồ địa chính số 67 tỷ lệ 1:500 tại phường Xuân Phương, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội. Tác phẩm phản ánh chi tiết hiện trạng sử dụng đất năm 2017 và đánh giá toàn diện các yếu tố tự nhiên, kinh tế - xã hội trên địa bàn nghiên cứu. Sản phẩm bản đồ số được biên tập chuẩn xác trên hệ thống phần mềm MicroStation SE và FAMIS, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật theo quy định hiện hành của ngành Quản lý Đất đai.