Khóa luận tốt nghiệp: Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử trong thành lập bản đồ địa chính

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử trong thành lập bản đồ địa chính. Phương pháp này giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong

• Tác giả: Đinh Thế Vinh
• Người hướng dẫn: ThS. Ngô Thị Hồng Gấm
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý Đất đai
• Đề tài: Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử trong thành lập bản đồ địa chính mảnh bản đồ số 16 từ số liệu đo đạc tại xã Quỳnh Lập, thị xã Hoàng Mai, tỉnh Nghệ An
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Tổng quan ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử

Công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử đã tạo ra bước tiến quan trọng trong lĩnh vực đo đạc và thành lập bản đồ địa chính. Máy toàn đạc điện tử tích hợp ba khối chính: máy đo xa điện tử EDM, máy kinh vĩ số DT và bộ vi xử lý trung tâm CPU. Thiết bị này cho phép xác định khoảng cách, góc ngang, góc đứng và tính toán tọa độ điểm chi tiết một cách chính xác. Công nghệ GPS và GIS hỗ trợ thu thập dữ liệu không gian, xử lý và quản lý thông tin đất đai hiệu quả. Ứng dụng công nghệ tin học giúp giảm thời gian đo đạc, tăng độ chính xác và giảm chi phí nhân công. Phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi trong quản lý đất đai, quy hoạch đô thị và xây dựng hạ tầng kỹ thuật trên toàn quốc.

1.1. Khái niệm máy toàn đạc điện tử và cấu tạo cơ bản

Máy toàn đạc điện tử là thiết bị đo đạc tích hợp khả năng đo góc và đo khoảng cách điện tử. Cấu tạo bao gồm ba phần chính: máy đo xa điện tử EDM xác định khoảng cách nghiêng, kinh vĩ số DT đo góc ngang và góc đứng, bộ vi xử lý CPU xử lý dữ liệu đo. Máy có thể lưu trữ số liệu trong bộ nhớ riêng, hiển thị kết quả trên màn hình LCD. Các hãng sản xuất phổ biến như Topcon, Leica, Sokkia cung cấp nhiều model với độ chính xác khác nhau phù hợp nhu cầu sử dụng trong đo đạc địa chính.

1.2. Vai trò của công nghệ tin học trong đo đạc địa chính

Công nghệ tin học đóng vai trò quan trọng trong quy trình đo đạc địa chính hiện đại. Phần mềm Microstation, Famis hỗ trợ xử lý số liệu và thành lập bản đồ địa chính. Quá trình trút dữ liệu từ máy toàn đạc sang máy tính được thực hiện qua cổng USB hoặc kết nối không dây. Các phần mềm chuyển đổi như TOP2ASC, CVF giúp định dạng dữ liệu phù hợp. Công nghệ GIS cho phép quản lý, phân tích và hiển thị thông tin đất đai dưới dạng số hóa. Hệ thống tọa độ quốc gia Gauss-Kruger được sử dụng làm chuẩn đo đạc.

II. Phân tích quy trình đo đạc và xử lý số liệu toàn đạc

Quy trình đo đạc bằng máy toàn đạc điện tử bao gồm nhiều bước từ chuẩn bị đến xử lý số liệu. Đo đạc tuân thủ các chỉ tiêu kỹ thuật về lưới đường chuyền địa chính và khống chế đo vẽ. Mỗi điểm đo được thực hiện nhiều lần để đảm bảo độ chính xác, sai số góc không vượt quá quy định. Dữ liệu đo được lưu trữ trong máy và trút về máy tính qua phần mềm chuyên dụng. Quá trình xử lý bao gồm chuyển đổi định dạng file, hiệu chỉnh sai số và tính toán tọa độ. Phương pháp tọa độ sử dụng công thức XP = XA1 + ΔXA1-P, YP = YA1 + ΔYA1-P với ΔX và ΔY được tính từ khoảng cách và góc phương vị đo được.

2.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật và quy chuẩn đo đạc

Đo đạc địa chính phải tuân thủ các chỉ tiêu kỹ thuật nghiêm ngặt về lưới đường chuyền và khống chế đo vẽ. Số lần đo quy định cho mỗi điểm thường từ 2-4 lần tùy loại đo. Hạn sai khi đo góc không lớn hơn giá trị quy định cho từng loại máy có độ chính xác từ 1-5 giây. Lưới khống chế đo vẽ phải đạt chỉ tiêu cơ bản về độ chính xác tọa độ và độ cao. Các điểm gốc đo đạc được xác định từ hệ thống tọa độ quốc gia với độ chính xác cao.

2.2. Quy trình trút và chuyển đổi dữ liệu từ máy toàn đạc

Quá trình trút dữ liệu từ máy toàn đạc điện tử sang máy tính được thực hiện qua kết nối USB. Phần mềm TOP2AS hoặc T-COM được sử dụng để nhận và chuyển đổi dữ liệu. Người dùng cần chọn kiểu trút, nhập tên file, tốc độ trút và độ dài ký tự phù hợp. File dữ liệu có định dạng .top chứa thông tin khoảng cách, góc đứng và góc bằng. File này được chuyển đổi sang định dạng .asc qua phần mềm CVF để xử lý tiếp. Mã điểm đo được ghi chép vào sổ đo để đối chiếu khi xử lý số liệu.

III. Phương pháp thành lập bản đồ địa chính từ số liệu đo đạc

Thành lập bản đồ địa chính từ số liệu đo đạc đòi hỏi quy trình xử lý phức tạp và chính xác. Dữ liệu từ máy toàn đạc được chuyển sang phần mềm Microstation và Famis để tạo bản vẽ. Quá trình bao gồm hiệu chỉnh tọa độ, vẽ ranh giới thửa đất và ghi chú thông tin. Bản đồ địa chính thể hiện chi tiết các thửa đất, công trình xây dựng và hệ thống hạ tầng. Kỹ thuật số hóa cho phép chỉnh sửa, cập nhật và lưu trữ bản đồ dưới dạng điện tử. Phương pháp này giúp quản lý đất đai hiệu quả hơn so với bản đồ giấy truyền thống, giảm thời gian và tăng năng suất lao động.

3.1. Sử dụng phần mềm Microstation và Famis trong vẽ bản đồ

Microstation là phần mềm đồ họa kỹ thuật mạnh mẽ được sử dụng rộng rãi trong vẽ bản đồ địa chính. Phần mềm cho phép nhập dữ liệu tọa độ từ file .asc và hiển thị dưới dạng đồ họa vector. Famis hỗ trợ quản lý thông tin đất đai và liên kết dữ liệu không gian với thuộc tính. Người dùng có thể vẽ ranh giới thửa đất, ký hiệu công trình và ghi chú tọa độ. Bản đồ hoàn thiện được xuất ra nhiều định dạng phù hợp cho in ấn và lưu trữ số. Quy trình làm việc hiệu quả giúp giảm thời gian và tăng năng suất.

3.2. Kỹ thuật đo chi tiết và xác định tọa độ điểm

Đo chi tiết bằng máy toàn đạc điện tử bao gồm đo góc ngang, góc đứng và khoảng cách từ máy đến điểm đặt gương phản xạ. Tọa độ điểm chi tiết được tính theo công thức tọa độ phẳng với hệ quy chiếu Gauss-Kruger. Khoảng cách nghiêng được chuyển đổi thành khoảng cách ngang bằng góc đứng đo được. Chiều cao máy và chiều cao gương phải được đo chính xác để hiệu chỉnh kết quả. Các điểm đo được mã hóa và ghi chép cẩn thận để đảm bảo tính chính xác khi xử lý số liệu.

IV. Kết quả đạt được và ứng dụng thực tế trong quản lý đất đai

Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử đã mang lại kết quả đáng kể trong quản lý đất đai. Tại xã Quỳnh Lập, thị xã Hoàng Mai, tỉnh Nghệ An, bản đồ địa chính mảnh số 16 được thành lập với độ chính xác cao. Thời gian đo đạc giảm 40-50% so với phương pháp truyền thống sử dụng máy kinh vĩ quang học. Sai số đo đạc được kiểm soát trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. Dữ liệu số hóa giúp quản lý, cập nhật và tra cứu thông tin dễ dàng hơn. Kết quả nghiên cứu chứng minh giá trị thực tiễn của công nghệ hiện đại trong quản lý đất đai.

4.1. Đánh giá ưu nhược điểm của phương pháp đo đạc hiện đại

Phương pháp đo đạc bằng máy toàn đạc điện tử có nhiều ưu điểm vượt trội so với phương pháp truyền thống. Độ chính xác cao, thời gian đo nhanh và khả năng lưu trữ dữ liệu lớn là những lợi thế chính. Tuy nhiên, chi phí đầu tư thiết bị ban đầu cao và yêu cầu nhân viên có trình độ kỹ thuật. Phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và địa hình cũng là hạn chế cần lưu ý. Bảo trì và hiệu chuẩn máy định kỳ là cần thiết để đảm bảo độ chính xác. Phương pháp này phù hợp với các dự án đo đạc quy mô lớn.

4.2. Hướng phát triển và ứng dụng trong tương lai

Công nghệ đo đạc đang phát triển mạnh mẽ với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo và IoT. Máy toàn đạc điện tử thế hệ mới tích hợp kết nối không dây và khả năng tự động hóa cao. Công nghệ UAV và LiDAR đang mở rộng phạm vi thu thập dữ liệu không gian. Hệ thống quản lý đất đai số hóa giúp chính quyền địa phương quản lý hiệu quả hơn. Ứng dụng blockchain trong quản lý quyền sử dụng đất đang được nghiên cứu. Xu hướng tích hợp đa công nghệ sẽ định hình tương lai ngành đo đạc và quản lý đất đai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đất đai là sản phẩm của tự nhiên, là tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá của mỗi Quốc Gia, không có khả năng tái tạo, hạn chế về không gian và vô hạn về thời gian sử dụng. Đất đai là yếu tố duy nhất của sự sống, nếu không có đất sẽ không có sản xuất và cũng không có sự tồn tại của con người. Cho nên việc bảo vệ nguồn tài nguyên đất đai là một vấn đề hết sức quan trọng.

Công tác đo đạc bản đồ địa chính, lập hồ sơ địa chính, đăng ký, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là những công việc chính của công tác quản lý Nhà nước về đất đai đã được quy định trong Luật Đất Đai. Để quản lý đất đai một cách chặt chẽ theo một hệ thống tư liệu mang tính khoa học và kỹ thuật cao, cần thiết phải có bộ bản đồ địa chính chính quy và hồ sơ địa chính hoàn chỉnh theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Để bảo vệ quỹ đất đai của địa phương cũng như để phục vụ tốt hơn cho công tác quản lý đất đai thì bản đồ địa chính là một trong những tài liệu hết sức cần thiết, vì nó là nguồn tài liệu cơ sở cung cấp thông tin cho người quản lý, sử dụng đất đai, đồng thời là tài liệu cơ bản nhất của bộ hồ sơ địa chính mang tính pháp lý cao. Với tính chất hết sức quan trọng của hệ thống bản đồ địa chính.

Để phục vụ mục đích trên, được sự đồng ý của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nghệ An, Chi nhánh công ty CP tư vấn đầu tư và công nghệ môi trường HQ Miền Trung đã tổ chức khảo sát, thu thập tài liệu lập Thiết kế kỹ thuật - Dự toán: Đo vẽ bản đồ địa chính, cấp giấy chứng nhận xã Quỳnh Lập, thị xã Hoàng Mai, tỉnh Nghệ An.Với tính cấp thiết của việc phải xây dựng hệ thống bản đồ địa chính cho toàn khu vực xã Quỳnh Lập, với sự phân công, 2 giúp đỡ của Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm, Ban Chủ nhiệm Khoa Quản lý Tài nguyên, Chi nhánh công ty CP tư vấn đầu tư và công nghệ môi trường HQ Miền Trung với sự hướng dẫn của cô giáo ThS.Ngô Thị Hồng Gấm em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử trong thành lập bản đồ địa chính mảnh bản đồ số 16 từ số liệu đo đạc tại xã Quỳnh Lập, thị xã Hoàng Mai, tỉnh Nghệ An”. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1. Mục tiêu tổng quát Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử trong thành lập bản đồ địa chính mảnh bản đồ số 16 từ số liệu đo đạc tại xã Quỳnh Lập, Thị Xã Hoàng Mai, Tỉnh Nghệ An. Mục tiêu cụ thể - Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của xã Quỳnh Lập - Hiện trạng sử dụng đất và công tác quản lý đất đai - Ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử vào thành lập lưới khống chế đo vẽ, đo vẽ chi tiết và biên tập một tờ bản đồ địa chính tỉ lệ 1:1000 tại xã Quỳnh Lập, Thị Xã Hoàng Mai, Tỉnh Nghệ An.

Ý nghĩa và kết quả thực tiễn của đề tài - Trong học tập và nghiên cứu khoa học. + Nắm vững các kiến thức về xây dựng cơ sở dữ liệu trên công nghệ GIS. + Sử dụng thành thạo công nghệ GIS. Vận dụng kiến thức vào thực tế + Thu thập kinh nghiệm, kiến thức thực tế.

Tự rút kinh nghiệm - Trong thực tiễn. + Hiểu rõ hơn các quy trình tạo lập bản đồ địa chính trên cả lý thuyết và thực tế. Được tham gia thực địa. + Phục vụ tốt cho việc đo vẽ chi tiết thành lập bản đồ địa chính theo công nghệ số, hiện đại hóa hệ thống hồ sơ địa chính theo quy định của Bộ TN&MT 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Bản đồ địa chính 2. Khái niệm Bản đồ địa chính là tài liệu cơ bản của hồ sơ địa chính, mang tính pháp lý cao phục vụ chặt chẽ quản lý đất đai đến từng thửa đất, từng chủ sử dụng đất. Bản đồ địa chính khác với bản đồ chuyên nghành thông thường ở chỗ bản đồ địa chính có tỷ lệ lớn và phạm vi rộng khắp mọi nơi trên toàn quốc. Bản đồ địa chính thường xuyên được cập nhật nhưng thay đổi hợp pháp của pháp luật đất đai, có thể cập nhật hàng ngày hoặc cập nhật theo định kỳ.

hiện nay ở hầu hết các quốc gia trên thế giới, người ta hướng tới việc xây dựng bản đồ địa chính đa chức năng. Vì vậy, bản đồ địa chính còn có tính chất của bản đồ địa chính cơ bản quốc gia. Bản đồ địa chính được dùng làm cơ sở để thực hiện một số nhiệm vụ trong công tác quản lý nhà nước về đất đai như: - Thống kê đất đai. - Giao đất sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp.

- Đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất ở và sở hữu nhà ở. - Xác nhận hiện trạng và theo dõi biến động về quyền sử dụng đất. - Lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, cải tạo đất, thiết kế xây dựng các điểm dân cư, quy hoạch giao thông, thuỷ lợi. - Lập hồ sơ thu hồi đất khi cần thiết.

- Giải quyết tranh chấp đất đai. Với điều kiện khoa học và công nghệ như hiện nay, bản đồ địa chính được thành lập ở hai dạng cơ bản là bản đồ giấy và bản đồ số địa chính. 4 Bản đồ giấy địa chính là loại bản đồ truyền thống, các thông tin được thể hiện toàn bộ trên giấy nhờ hệ thống ký hiệu và ghi chú. Bản đồ giấy cho ta thông tin rõ ràng, trực quan, dễ sử dụng.

Bản đồ số địa chính có nội dung thông tin tương tự như bản đồ giấy, song các thông tin này được lưu trữ dưới dạng số trong máy tính, sử dụng một hệ thống ký hiệu đã số hoá. Các thông tin không gian lưu trữ dưới dạng toạ độ, còn thông tin thuộc tính sẽ được mã hoá. Khi thành lập bản đồ địa chính cần phải quan tâm đầy đủ đến các yêu cầu cơ bản sau: - Chọn tỷ lệ bản đồ địa chính phù hợp với vùng đất và loại đất. Ngoài ra, bản đồ địa chính cần thể hiện đầy đủ và chính xác các yếu tố: Giao thông, thủy lợi, thông tin, địa vật đặc trưng.Ở những vùng có độ chênh cao cần thể hiện cả về mặt địa hình.

- Các yếu tố pháp lý được điều tra, được thể hiện chính xác và chặt chẽ. Bản đồ địa chính phải có hệ thống tọa độ thống nhất, có phép chiếu phù hợp để các yếu tố trên bản đồ biến dạng nhỏ nhất. Các yếu tố cơ bản và nội dung bản đồ địa chính 2. Các yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính Bản đồ địa chính được sử dụng trong quản lý đất đai là bộ bản đồ biên tập riêng cho từng đơn vị hành chính cơ sở xã, phường.

Mỗi bộ bản đồ có thể là một hoặc nhiều tờ bản đồ ghép lại. Để đảm bảo tính thống nhất, tránh nhầm lẫn và dễ dàng vận dụng trong quá trình thành lập cũng như trong quá trình sử dụng bản đồ và quản lý đất đai ta cần phải phân biệt và hiểu rõ bản chất các yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính và các yếu tố phụ khác có liên quan. Yếu tố điểm: Điểm là một vị trí được đánh dấu ở thực địa bằng mốc đặc biệt. Trong thực tế đó là các điểm trắc địa, các điểm đặc trưng trên đường biên thửa đất, các điểm đặc trưng của địa vật, địa hình.

Trong địa chính cần quản lý dấu mốc thể hiện điểm ở thực địa và toạ độ của chúng. 5 Yếu tố đường: Đó là các đoạn thẳng, đường thẳng, đường cong nối qua các điểm thực địa. Đối với đoạn thẳng cần xác định và quản lý toạ độ hai điểm đầu và cuối, từ toạ độ có thể tính ra chiều dài và phương vị của đoạn thẳng. Đối với đường gấp khúc cần quản lý toạ độ các điểm đặc trưng của nó.

Các đường cong có dạng hình học cơ bản có thể quản lý các yếu tố đặc trưng. Tuy nhiên trên thực tế đo đạc nói chung và đo đạc địa chính nói riêng thường xác định đường cong bằng cách chia nhỏ đường cong tới mức các đoạn nhỏ của nó có thể coi là đoạn thẳng và nó được quản lý như một đường gấp khúc. Thửa đất: Là yếu tố đơn vị cơ bản của đất đai. Thửa đất là một mảnh tồn tại ở thực địa có diện tích xác định, được giới hạn bởi một đường bao khép kín, thuộc một chủ sở hữu hoặc chủ sử dụng nhất định.

Trong mỗi thửa đất có thể có một hoặc một số loại đất. Đường ranh giới thửa đất ở thực địa có thể là con đường, bờ ruộng, tường xây, hàng rào. hoặc đánh dấu bằng các dấu mốc theo quy ước của các chủ sử dụng đất. Các yếu tố đặc trưng của thửa đất là các điểm góc thửa, chiều dài các cạnh thửa và diện tích của nó.

Thửa đất phụ: Trên mỗi thửa đất lớn có thể tồn tại các thửa nhỏ có đường ranh giới phân chia không ổn định, có các phần được sử dụng vào các mục đích khác nhau, trồng cây khác nhau, mức tính thuế khác nhau, thậm chí thường xuyên thay đổi chủ sử dụng đất. Loại thửa này gọi là thửa đất phụ hay đơn vị tính thuế. Lô đất: Là vùng đất có thể gồm một hoặc nhiều loại đất. Thông thường lô đất được giới hạn bởi các con đường kênh mương, sông ngòi.

Đất đai được chia lô theo điều kiện địa lý khác nhau như có cùng độ cao, độ dốc, theo điều kiện giao thông, thuỷ lợi, theo mục đích sử dụng hay cùng loại cây trồng. Khu đất, xứ đồng: Đó là vùng đất gồm nhiều thửa đất, nhiều lô đất. Khu đất và xứ đồng thường có tên gọi riêng được đặt từ lâu. 6 Thôn, bản, xóm, ấp: Đó là các cụm dân cư tạo thành một cộng đồng người cùng sống và lao động sản xuất trên một vùng đất.

Các cụm dân cư thường có sự cố kết mạnh về các yếu tố dân tộc, tôn giáo nghề nghiệp. Xã, phường: Là đơn vị hành chính cơ sở gồm nhiều thôn, bản hoặc đường phố. Đó là đơn vị hành chính có đầy đủ các tổ chức quyền lực để thực hiện chức năng quản lý nhà nước một cách toàn diện đối với các hoạt động về chính trị, kinh tế, văn hoá, xã hội trong phạm vi lãnh thổ của mình.