Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Công tác đo đạc lập bản đồ địa chính, xây dựng cơ sở dữ liệu hồ sơ địa chính và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là những nội dung trọng tâm trong quản lý nhà nước về đất đai theo quy định của Luật Đất đai năm 2013. Tại thành phố Hà Nội nói chung và phường Phúc Diễn, quận Bắc Từ Liêm nói riêng, tốc độ đô thị hóa nhanh chóng dẫn đến sự biến động mạnh mẽ về ranh giới, mục đích sử dụng và chủ sở hữu của các thửa đất. Để phục vụ công tác quản lý chặt chẽ, bảo vệ quỹ đất và hiện đại hóa hệ thống hồ sơ địa chính theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường, việc thành lập bản đồ địa chính chính quy tỷ lệ lớn bằng công nghệ số là yêu cầu cấp thiết.

Nhằm giải quyết bài toán thực tiễn này, đề tài "Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tờ số 20 tỷ lệ 1:500 Phường Phúc Diễn, Quận Bắc Từ Liêm, Hà Nội" được thực hiện thông qua sự phối hợp giữa Khoa Quản lý Tài nguyên (Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên) và Công ty Cổ phần Phát triển Bất động sản Sài Gòn (SGRED).

Mục tiêu nghiên cứu được tác giả xác định cụ thể như sau:

  1. Mục tiêu chung: Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử vào việc thành lập lưới khống chế đo vẽ, đo vẽ chi tiết và biên tập hoàn chỉnh một tờ bản đồ địa chính, hỗ trợ công tác quản lý hồ sơ địa chính và nâng cao hiệu quả quản lý nhà nước về đất đai tại địa phương.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Nghiên cứu và làm chủ quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa chính theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.
    • Thành lập hoàn chỉnh mảnh bản đồ địa chính số tờ số 20, tỷ lệ 1:500 tại phường Phúc Diễn, quận Bắc Từ Liêm, thành phố Hà Nội.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình ứng dụng máy toàn đạc điện tử (Topcon GPT 2005F), máy định vị vệ tinh GPS (Trimble 4600LS) cùng các phần mềm xử lý dữ liệu chuyên ngành (Dpsurvey, MicroStation v8i, VietMap XM) trong đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ địa chính.
  • Phạm vi không gian: Khu vực tờ bản đồ địa chính số 20 tỷ lệ 1:500 thuộc địa giới hành chính phường Phúc Diễn, quận Bắc Từ Liêm, thành phố Hà Nội.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ ngày 02/01/2018 đến ngày 10/04/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung pháp lý và cơ sở lý thuyết

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng các văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật ngành tài nguyên - môi trường:

  • Luật Đất đai năm 2013 (Khoản 4 Điều 3 quy định về khái niệm, vai trò pháp lý của bản đồ địa chính).
  • Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/05/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về thành lập bản đồ địa chính.
  • Chỉ thị số 31/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ và Kế hoạch số 78/KH-UBND ngày 24/05/2012 của UBND thành phố Hà Nội về công tác trích đo địa chính các khu đất, thửa đất của cơ quan, tổ chức.

Về cơ sở toán học, bản đồ được thành lập trên Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000 với các tham số kỹ thuật tiêu chuẩn:

  • Elipsoid quy chiếu: WGS-84 (Bán trục lớn $a = 6.378.137,0\text{ m}$; độ dẹt $\alpha = 1/298,25723563$).
  • Tốc độ góc quay quanh trục: $\omega = 7.292.115,0 \times 10^{-11}\text{ rad/s}$.
  • Hằng số trọng trường Trái Đất: $GM = 3.986.005 \times 10^{8}\text{ m}^3/\text{s}^2$.
  • Phép chiếu: Hình trụ ngang đồng góc UTM, múi chiếu $3^\circ$, kinh tuyến trục quy định cho thành phố Hà Nội là $105^\circ00'$.
  • Điểm gốc tọa độ quốc gia $N_{00}$ đặt tại Viện Công nghệ Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội.

Về nguyên tắc phân mảnh bản đồ địa chính tỷ lệ 1:500: Chia mảnh bản đồ địa chính tỷ lệ 1:2000 thành 16 ô vuông, mỗi ô vuông có kích thước thực tế $0,25 \times 0,25\text{ km}$ tương ứng với một mảnh bản đồ tỷ lệ 1:500. Kích thước khung trong tiêu chuẩn của mảnh bản đồ tỷ lệ 1:500 là $50 \times 50\text{ cm}$, tương ứng diện tích quản lý ngoài thực địa là $6,25\text{ ha}$.

Tỷ lệ bản đồ Kích thước bản vẽ (cm) Kích thước thực tế (m) Diện tích đo vẽ (ha) Độ chính xác tỷ lệ (m)
1:25.000 $48 \times 48$ $12.000 \times 12.000$ $14.400$ —
1:10.000 $60 \times 60$ $6.000 \times 6.000$ $3.600$ —
1:5.000 $60 \times 60$ $3.000 \times 3.000$ $900$ —
1:1.000 — — — $0,15$
1:500 $50 \times 50$ $250 \times 250$ $6,25$ $0,07$
1:200 — — — $0,05$

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả đã kết hợp đồng bộ các phương pháp kỹ thuật chuyên ngành địa chính và trắc địa:

  • Phương pháp khảo sát, thu thập tài liệu: Thu thập số liệu địa giới hành chính, số liệu 3 điểm địa chính cấp cao (hạng IV) đo bằng GPS, bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014, bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000 (đo vẽ năm 2004, hệ VN-2000), 25 mảnh bản đồ 1:500 (khu vực Thị trấn Phúc Diễn cũ) và 15 mảnh bản đồ 1:1000 (khu vực xã Mỹ Đình cũ) đo đạc giai đoạn 1987–1996 đã được số hóa chuyển hệ VN-2000; thu thập sổ cấp giấy chứng nhận, sổ mục kê, sổ theo dõi biến động đất đai.
  • Phương pháp đo đạc ngoại nghiệp: Sử dụng máy định vị vệ tinh GPS Trimble 4600LS (1 tần số) đo tĩnh phát triển lưới khống chế; sử dụng máy toàn đạc điện tử Topcon GPT 2005F để đo đường chuyền kinh vĩ khống chế đo vẽ (cấp 1, cấp 2) và đo chi tiết ranh giới thửa đất theo phương pháp tọa độ cực.
  • Phương pháp xử lý số liệu và biên tập nội nghiệp: Dùng phần mềm Dpsurvey để trút dữ liệu từ máy toàn đạc và tính toán bình sai tọa độ $(X, Y, H)$; dùng phần mềm đồ họa MicroStation v8i kết hợp ứng dụng chuyên ngành VietMap XM để xử lý dữ liệu không gian, tạo vùng (topology), sửa lỗi hình học, gán nhãn thuộc tính, đánh số thửa và biên tập xuất bản đồ.

Nội dung chính theo từng chương

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

Chương này tập trung trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ vai trò của đất đai đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và yêu cầu chuẩn hóa dữ liệu địa chính theo Luật Đất đai 2013. Tác giả xác định rõ mục tiêu tổng quát, mục tiêu cụ thể, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của việc ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử nhằm nâng cao độ chính xác và rút ngắn thời gian thành lập bản đồ địa chính tại phường Phúc Diễn, quận Bắc Từ Liêm.

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Nội dung chương 2 khái quát toàn diện cơ sở khoa học của công tác địa chính:

  • Bản chất và nội dung bản đồ địa chính: Phân tích các yếu tố không gian dạng điểm (mốc trắc địa, địa vật), dạng đường (đường biên, ranh giới, tim đường), dạng vùng (thửa đất, thửa đất phụ, lô đất, xứ đồng). Quy định thể hiện 10 nhóm nội dung chính: điểm khống chế, địa giới hành chính, ranh giới thửa đất, loại đất (nông nghiệp, phi nông nghiệp, chưa sử dụng), công trình xây dựng, ranh giới sử dụng đất, mạng lưới giao thông, thủy hệ, địa vật định hướng, mốc giới quy hoạch và dáng đất.
  • Cơ sở toán học: So sánh hai phép chiếu Gauss-Kruger (dùng Elipsoid Kraxovski 1946) và UTM (dùng Elipsoid WGS-84/VN-2000), khẳng định ưu thế giảm biến dạng của UTM ở kinh tuyến trục $105^\circ00'$. Trình bày quy tắc phân mảnh, đánh số hiệu tờ bản đồ theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
  • Nguyên lý đo đạc và công cụ: Trình bày nguyên lý đo đạc bằng máy toàn đạc điện tử Topcon GPT 2005F (tích hợp khối đo xa EDM, kinh vĩ số DT và bộ vi xử lý CPU), nguyên tắc tính toán chuyển đổi từ cạnh nghiêng sang cạnh ngang và xác định tọa độ cực. Giới thiệu các phân hệ chức năng của phần mềm VietMap XM chạy trên nền MicroStation (tạo topology, sửa lỗi tiếp biên, gán nhãn thửa, tạo khung bản đồ).
  • Yêu cầu kỹ thuật lưới khống chế: Tổng hợp các tiêu chuẩn sai số giới hạn của đường chuyền kinh vĩ theo quy phạm kỹ thuật:
STT Tiêu chí kỹ thuật đánh giá chất lượng Lưới KC đo vẽ cấp 1 Lưới KC đo vẽ cấp 2
1 Sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai so với điểm gốc $\le 5\text{ cm}$ $\le 7\text{ cm}$
2 Sai số trung phương tương đối cạnh sau bình sai $\le 1/25.000$ $\le 1/10.000$
3 Sai số khép tương đối giới hạn $\le 1/10.000$ $\le 1/5.000$

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 3 thiết lập quy trình nghiên cứu tại Công ty Cổ phần Phát triển Bất động sản Sài Gòn đối với địa bàn phường Phúc Diễn trong giai đoạn từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2018. Tác giả vạch rõ các bước kỹ thuật:

  1. Công tác thu thập tài liệu địa chính, bản đồ cũ, số liệu mốc gốc tọa độ.
  2. Thiết kế đồ hình, chôn mốc và đo đạc lưới đường chuyền kinh vĩ khống chế đo vẽ.
  3. Đo chi tiết hiện trạng các thửa đất và địa vật bằng phương pháp tọa độ cực.
  4. Trút số liệu, xử lý tính toán tọa độ qua Dpsurvey.
  5. Ứng dụng MicroStation v8i và VietMap XM nhập số liệu, phun điểm, nối ranh thửa đất, xử lý lỗi tiếp biên, gán thông tin thuộc tính, tạo tâm thửa, đánh số thửa và đóng khung tờ bản đồ số 20.
  6. Kiểm tra, đối soát ngoại nghiệp và lập hồ sơ kết quả đo đạc.

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU & THẢO LUẬN

Chương này trình bày các dữ liệu thực tế và kết quả đo vẽ cụ thể tại địa bàn nghiên cứu:

  • Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội: Phường Phúc Diễn nằm cách trung tâm Hà Nội khoảng 10 km, diện tích tự nhiên $284,59\text{ ha}$. Nhiệt độ trung bình năm $24^\circ\text{C}$ (tổng nhiệt độ $8.700^\circ\text{C}$), lượng bốc hơi $938\text{ mm/năm}$, độ ẩm trung bình $82%$, lượng mưa tập trung 70% vào các tháng 7, 8, 9 (tháng 8 cao nhất đạt 300–500 mm). Địa hình đồng bằng thoải nghiêng theo hướng Tây Bắc – Đông Nam với cao độ trung bình 6,0–6,5 m. Hệ thống thủy văn gồm sông Hồng (đoạn qua quận dài trên 7 km), sông Nhuệ, sông Pheo, sông Đăm, sông Cầu Ngà.
  • Thực trạng sử dụng đất đai năm 2017: Thống kê chi tiết toàn bộ cơ cấu diện tích đất đai của phường Phúc Diễn.
  • Kết quả xây dựng lưới khống chế đo vẽ: Khảo sát và sử dụng 3 điểm địa chính cấp cao (hạng IV đo bằng công nghệ GPS) phân bố trên địa bàn làm điểm khởi tính; thiết kế mạng lưới đường chuyền dạng chuỗi tam giác, tứ giác dày đặc bảo đảm các yêu cầu kỹ thuật đo góc, đo cạnh và hạn sai cho phép theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
  • Kết quả thành lập bản đồ địa chính: Trút dữ liệu thô từ máy Topcon GPT 2005F vào Dpsurvey, tính toán tọa độ phẳng $(X, Y)$ và độ cao $(H)$. Đưa dữ liệu vào VietMap XM trên nền MicroStation v8i để phun điểm, xử lý nối thửa, hiệu chỉnh các lỗi hình học đường bao, phân mảnh chuẩn hóa tờ bản đồ số 20 tỷ lệ 1:500, tạo lập cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính, xuất nhãn thửa và in Phiếu xác nhận kết quả hiện trạng thửa đất.

Kết quả và đóng góp

Kết quả đo đạc và số liệu thực tế

Nghiên cứu đã hoàn thành toàn bộ khối lượng công việc theo thiết kế kỹ thuật, tổng hợp chính xác hiện trạng quản lý đất đai của địa phương và hoàn thiện sản phẩm bản đồ địa chính số.

Số liệu hiện trạng sử dụng đất phường Phúc Diễn năm 2017 được tác giả trích xuất và tổng hợp:

STT Hiện trạng sử dụng đất Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
I 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
- Đất trồng cây hàng năm khác 14,84 5,21
- Đất trồng cây lâu năm 78,99 27,76
1.2 Đất lâm nghiệp 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
- Đất trụ sở cơ quan, công trình sự nghiệp 0,27 0,09
- Đất quốc phòng 10,35 3,64
- Đất có mục đích công cộng 52,73 18,53
- Đất giao thông 40,53 14,24
- Đất thủy lợi 6,70 2,35
- Đất công trình năng lượng 0,11 0,04
- Đất công trình bưu chính viễn thông 0,01 0,00
- Đất cơ sở y tế 0,14 0,05
- Đất cơ sở giáo dục - đào tạo 3,08 1,08
- Đất cơ sở thể dục - thể thao 0,46 0,16
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

Các chỉ tiêu kỹ thuật khống chế đo góc và hạn sai khi đo bằng máy toàn đạc điện tử được kiểm soát nghiêm ngặt theo quy phạm:

STT Các yếu tố đo góc Hạn sai quy định (giây)
1 Số chênh trị giá góc giữa các lần đo 8
2 Số chênh trị giá góc giữa các nửa lần đo 8
3 Dao động $2C$ trong 1 lần đo (đối với máy không có bộ phận tự cân bằng) 12
4 Sai số khép về hướng mở đầu 8
5 Chênh giá trị hướng các lần đo đã quy "0" 8

Đóng góp và giải pháp đề xuất

  • Về mặt kỹ thuật: Khóa luận chứng minh tính hiệu quả của quy trình tích hợp giữa máy toàn đạc điện tử Topcon GPT 2005F và bộ đôi phần mềm MicroStation v8i – VietMap XM. Quy trình này cho phép tự động hóa các khâu từ trút dữ liệu thô, bình sai, tạo vùng topology thửa đất đến biên tập hoàn thiện tờ bản đồ số 20 tỷ lệ 1:500 đạt độ chính xác mặt phẳng theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
  • Về mặt quản lý: Cung cấp bộ cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính chính quy và Phiếu xác nhận kết quả hiện trạng thửa đất chuẩn xác, tạo cơ sở pháp lý trực tiếp cho UBND phường Phúc Diễn và Chi nhánh Văn phòng Đăng ký Đất đai quận Bắc Từ Liêm trong việc đăng ký đất đai, cấp mới/cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, xử lý tranh chấp và cập nhật biến động đất đai.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Phạm vi đo vẽ chi tiết và biên tập thực tế trong khóa luận chỉ tập trung vào tờ bản đồ địa chính số 20 tỷ lệ 1:500 tại phường Phúc Diễn trong khung thời gian thực tập tốt nghiệp từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2018. Thiết bị đo GPS được sử dụng là máy 1 tần số (Trimble 4600LS) nên phạm vi phát triển lưới tĩnh phụ thuộc chặt chẽ vào mật độ điểm mốc gốc hiện có.
  • Hướng phát triển: Mở rộng quy trình đo vẽ và biên tập số hóa đồng bộ cho toàn bộ các tờ bản đồ địa chính còn lại trên địa bàn phường Phúc Diễn; hoàn thiện cơ sở dữ liệu không gian gắn kết với cơ sở dữ liệu thuộc tính để tích hợp trực tiếp vào hệ thống thông tin đất đai (LIS/VILIS) phục vụ quản lý đất đai cấp quận và thành phố.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo chuyên môn hữu ích đối với:

  • Sinh viên chuyên ngành Quản lý Đất đai, Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ, Địa chính và Địa tin học tham khảo phương pháp làm đồ án/khóa luận tốt nghiệp về thành lập bản đồ địa chính tỷ lệ lớn.
  • Kỹ thuật viên tại các công ty đo đạc bản đồ, doanh nghiệp bất động sản trong việc áp dụng quy trình trút dữ liệu từ máy Topcon và vận hành các công cụ biên tập bản đồ địa chính, xử lý lỗi topology trên phần mềm VietMap XM.
  • Cán bộ địa chính cấp xã, phường cần tài liệu hướng dẫn kỹ thuật kiểm tra nghiệm thu hình thể thửa đất, hạn sai đo đạc và quy trình xuất hồ sơ kỹ thuật thửa đất theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.

Phần nội dung có giá trị ứng dụng cao nhất là quy trình từng bước xử lý dữ liệu dã ngoại từ máy Topcon qua Dpsurvey vào VietMap XM (Phần 2 và Phần 4) cùng hệ thống bảng tra hạn sai đo góc, đo cạnh khống chế đo vẽ.


Câu hỏi thường gặp

1. Tờ bản đồ địa chính được thành lập trong khóa luận có số hiệu và tỷ lệ là bao nhiêu, thuộc địa bàn nào?
Khóa luận thành lập mảnh bản đồ địa chính tờ số 20, tỷ lệ 1:500 tại phường Phúc Diễn, quận Bắc Từ Liêm, thành phố Hà Nội.

2. Đề tài sử dụng những trang thiết bị ngoại nghiệp và phần mềm nội nghiệp cụ thể nào?

  • Thiết bị ngoại nghiệp: Máy định vị vệ tinh GPS Trimble 4600LS (1 tần số) và máy toàn đạc điện tử Topcon GPT 2005F.
  • Phần mềm nội nghiệp: Phần mềm trút số liệu Dpsurvey, môi trường đồ họa MicroStation v8i và phần mềm biên tập bản đồ địa chính chuyên ngành VietMap XM.

3. Bản đồ địa chính tỷ lệ 1:500 được thành lập dựa trên cơ sở toán học và quy tắc phân mảnh như thế nào?
Bản đồ được xây dựng trên hệ tọa độ quốc gia VN-2000, phép chiếu UTM múi $3^\circ$, kinh tuyến trục $105^\circ00'$. Phân mảnh bằng cách chia tờ bản đồ tỷ lệ 1:2000 thành 16 ô vuông (đánh số 1 đến 16), mỗi ô có kích thước khung trong tiêu chuẩn $50 \times 50\text{ cm}$, tương ứng kích thước thực địa $0,25 \times 0,25\text{ km}$ ($6,25\text{ ha}$).

4. Tổng diện tích tự nhiên và cơ cấu các nhóm đất chính của phường Phúc Diễn năm 2017 là bao nhiêu?
Tổng diện tích tự nhiên của phường là $284,59\text{ ha}$. Trong đó: Đất nông nghiệp chiếm $99,00\text{ ha}$ ($34,79%$), Đất phi nông nghiệp chiếm $180,05\text{ ha}$ ($63,27%$) và Đất bằng chưa sử dụng chiếm $5,05\text{ ha}$ ($1,77%$).

5. Lưới đường chuyền khống chế đo vẽ cấp 1 và cấp 2 phải tuân thủ những sai số giới hạn cơ bản nào theo quy phạm?
Theo quy định, sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai so với điểm gốc của lưới cấp 1 là $\le 5\text{ cm}$, lưới cấp 2 là $\le 7\text{ cm}$; sai số trung phương tương đối cạnh sau bình sai của lưới cấp 1 là $\le 1/25.000$, lưới cấp 2 là $\le 1/10.000$; sai số khép tương đối giới hạn lần lượt là $\le 1/10.000$ (cấp 1) và $\le 1/5.000$ (cấp 2).


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Đinh Xuân Hòa đã giải quyết hoàn chỉnh quy trình ứng dụng máy toàn đạc điện tử Topcon GPT 2005F kết hợp phần mềm MicroStation v8i và VietMap XM để thành lập tờ bản đồ địa chính số 20 tỷ lệ 1:500 tại phường Phúc Diễn, quận Bắc Từ Liêm. Các khâu đo đạc ngoại nghiệp, xử lý bình sai dữ liệu và biên tập đồ họa nội nghiệp đều được thực hiện chuẩn xác theo đúng quy chuẩn kỹ thuật của Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT và hệ tọa độ VN-2000. Kết quả nghiên cứu không chỉ đáp ứng tốt yêu cầu học thuật của chuyên ngành Quản lý Đất đai mà còn cung cấp bộ tư liệu địa chính có giá trị pháp lý, phục vụ trực tiếp cho công tác cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất và quản lý đất đai tại địa phương.