Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong công tác quản lý nhà nước về đất đai, đất đai giữ vai trò là tư liệu sản xuất đặc biệt và là nguồn tài nguyên quốc gia quan trọng. Các hoạt động sản xuất nông - lâm nghiệp, công nghiệp và quá trình sinh hoạt của con người tác động trực tiếp lên đất đai, dẫn đến những biến động liên tục về hiện trạng sử dụng, ranh giới thửa đất, cũng như gia tăng các nguy cơ xói mòn, thoái hóa. Luật Đất đai năm 2013 quy định công tác đo đạc lập bản đồ địa chính, lập hồ sơ địa chính, đăng ký đất đai và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là những nội dung trọng tâm của công tác quản lý nhà nước. Để thiết lập hệ thống quản lý đất đai chặt chẽ, khoa học và có giá trị pháp lý, việc xây dựng và chỉnh lý bản đồ địa chính chính quy theo đúng quy chuẩn kỹ thuật của Bộ Tài nguyên và Môi trường là yêu cầu cấp thiết tại các địa phương, trong đó có tỉnh Lào Cai.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, dưới sự cho phép của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Lào Cai và sự phối hợp của Công ty TNHH Việt Map, đề tài nghiên cứu đã được triển khai nhằm thực hiện đo đạc, chỉnh lý bản đồ địa chính và phục vụ công tác xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý đất đai tại xã Tân Dương, huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định gồm 4 nhiệm vụ cụ thể:
- Khảo sát, đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội trên địa bàn xã Tân Dương nhằm phục vụ thuận lợi cho công tác đo đạc ngoại nghiệp.
- Tìm hiểu và đánh giá tình hình quản lý, hiện trạng sử dụng đất đai trên địa bàn xã Tân Dương.
- Thành lập mạng lưới khống chế đo vẽ địa chính theo đúng quy phạm kỹ thuật hiện hành.
- Thực hiện đo vẽ chi tiết ngoại nghiệp và ứng dụng công nghệ tin học (các phần mềm MicroStation V8i, gCadas) kết hợp máy toàn đạc điện tử để thành lập và chỉnh lý bản đồ địa chính tờ số 31 tỷ lệ 1:1000 tại xã Tân Dương, huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là quy trình ứng dụng máy toàn đạc điện tử cùng các phần mềm tin học chuyên ngành (MicroStation V8i, gCadas) trong công tác đo vẽ chi tiết và chỉnh lý bản đồ địa chính. Phạm vi nghiên cứu về không gian giới hạn tại tờ bản đồ địa chính số 31 tỷ lệ 1:1000 thuộc địa bàn xã Tân Dương, huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai; phạm vi thời gian thực hiện nghiên cứu từ ngày 02/01/2018 đến ngày 24/04/2018.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận được xây dựng dựa trên hệ thống cơ sở pháp lý, quy chuẩn kỹ thuật ngành quản lý đất đai và cơ sở toán học trắc địa bản đồ:
| Tỷ lệ bản đồ |
Kích thước bản vẽ (cm) |
Kích thước thực tế (m) |
Diện tích đo vẽ (ha) |
Cơ sở chia mảnh |
Ký hiệu thêm vào |
Ví dụ mảnh |
| 1:25.000 |
48 $\times$ 48 |
12.000 $\times$ 12.000 |
14.400 |
Khu đo |
— |
25-340 |
| 1:10.000 |
60 $\times$ 60 |
6.000 $\times$ 6.000 |
3.600 |
1:25.000 |
493 |
10-334 |
| 1:5.000 |
60 $\times$ 60 |
3.000 $\times$ 3.000 |
900 |
1:10.000 |
499 |
331 |
-
Phương pháp nghiên cứu thực tế:
- Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp: Thu thập số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, báo cáo quản lý đất đai và số liệu kiểm kê đất đai năm 2016 từ Ủy ban nhân dân xã Tân Dương.
- Phương pháp thành lập lưới khống chế trắc địa: Xây dựng lưới đường chuyền kinh vĩ cấp 1 và cấp 2 dựa trên các điểm tọa độ quốc gia hạng cao; đo dẫn đồng thời tọa độ và độ cao bằng máy toàn đạc điện tử và công nghệ GPS; thực hiện bình sai lưới trong nội nghiệp.
- Phương pháp đo vẽ chi tiết: Áp dụng phương pháp tọa độ cực ngoài thực địa bằng máy toàn đạc điện tử South 305B kết hợp gương sào.
- Phương pháp xử lý số liệu và biên tập bản đồ: Sử dụng phần mềm trung gian South Change để chuyển đổi định dạng tệp trị đo (.tcm, .txt, .320350300B), sau đó tích hợp vào phần mềm đồ họa MicroStation V8i và phần mềm địa chính gCadas để tạo topology, xử lý lỗi tiếp biên, gán thông tin thuộc tính nhãn thửa và xuất hồ sơ địa chính.
-
Nguồn dữ liệu: Dữ liệu điểm đo tọa độ gốc do cơ quan quản lý cung cấp; tập dữ liệu trị đo góc, cạnh, độ chênh cao thu thập trực tiếp ngoài thực địa tại tờ số 31 xã Tân Dương; hồ sơ địa giới hành chính và số liệu thống kê đất đai của địa phương.
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Đặt vấn đề
Chương này làm rõ tính cấp thiết của việc xây dựng hệ thống bản đồ địa chính chính quy trong bối cảnh quản lý đất đai hiện đại; xác định mục tiêu tổng quát và 4 mục tiêu cụ thể; đồng thời nêu rõ ý nghĩa học thuật trong việc củng cố kỹ năng trắc địa - tin học và ý nghĩa thực tiễn đối với công tác hiện đại hóa hồ sơ địa chính của tỉnh Lào Cai.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
Chương 2 hệ thống hóa cơ sở khoa học và thực tiễn của công tác thành lập bản đồ địa chính:
- Đặc trưng và nội dung bản đồ địa chính: Phân biệt bản đồ giấy và bản đồ số; bản đồ địa chính gốc và bản đồ địa chính hoàn chỉnh. Xác định 10 yếu tố nội dung cơ bản cần thể hiện: điểm khống chế tọa độ/độ cao (độ chính xác biểu thị 0,1 mm trên bản đồ), địa giới hành chính các cấp, ranh giới thửa đất, loại đất (phân chia 3 nhóm: đất nông nghiệp, phi nông nghiệp, chưa sử dụng), công trình xây dựng kiên cố, ranh giới sử dụng đất, hệ thống giao thông (thể hiện 2 nét khi độ rộng trên bản đồ $> 0,5\text{ mm}$, thể hiện 1 nét khi $\le 0,5\text{ mm}$), mạng lưới thủy văn, địa vật quan trọng định hướng và mốc giới quy hoạch.
- Cơ sở toán học: Phân tích đặc tính biến dạng của lưới chiếu Gauss-Kruger và lưới chiếu UTM; các tham số của hệ VN-2000. Tiêu chuẩn xác định tỷ lệ đo vẽ bản đồ dựa trên mật độ thửa trung bình ($M_t$ = số thửa/ha), trong đó tỷ lệ 1:1000 áp dụng cho khu vực dân cư có $M_t \ge 10$, đất nông nghiệp thửa hẹp kéo dài hoặc tiếp giáp đô thị có $M_t \ge 20$, và đất nông nghiệp tập trung có $M_t \ge 40$.
| STT |
Tỷ lệ bản đồ |
Độ chính xác của tỷ lệ bản đồ (m) |
| 1 |
1:200 |
0,05 |
| 2 |
1:500 |
0,07 |
| 3 |
1:1000 |
0,15 |
- Trang thiết bị và kỹ thuật đo đạc: Giới thiệu cấu tạo máy toàn đạc điện tử South 305B (khối đo xa EDM, kinh vĩ số DT, bộ vi xử lý CPU). Trình bày thuật toán tính toán trong CPU: số gia tọa độ $\Delta X_{AB} = X_B - X_A$, $\Delta Y_{AB} = Y_B - Y_A$; chuyển cạnh nghiêng $D_{A1}$ về cạnh ngang $S_{A1} = D_{A1} \cos v_1$ (hoặc $D_{A1} \sin z_1$); tính tọa độ cực $X_1 = X_A + \Delta X_{A1}$, $Y_1 = Y_A + \Delta Y_{A1}$; và tính chênh cao $H_1 = H_A + h_{A1}$.
- Tiêu chuẩn kỹ thuật lưới đường chuyền kinh vĩ:
| STT |
Tiêu chí đánh giá chất lượng lưới khống chế đo vẽ |
Lưới khống chế đo vẽ cấp 1 |
Lưới khống chế 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 |
$\le 1/10.000$ |
$\le 1/5.000$ |
Các quy chuẩn bổ sung: Chiều dài cạnh đường chuyền từ $20\text{ m}$ đến $400\text{ m}$, tỷ lệ chênh lệch cạnh liền kề không quá 2,5 lần, số cạnh trong tuyến $\le 15$, sai số khép góc $f_\beta \le 2 m_\beta \sqrt{n}$, chênh lệch chênh cao đo đi - về $\le \pm 100\sqrt{L}\text{ mm}$ ($L$ tính bằng km).
- Công nghệ phần mềm: Trình bày cấu trúc đồ họa đa lớp và file chuẩn seedfile (.dgn) của MicroStation V8i; cấu trúc 7 phân hệ của phần mềm gCadas (Hệ thống, Bản đồ, Hồ sơ địa chính, Cơ sở dữ liệu địa chính, Kiểm kê đất đai, Công cụ, Trợ giúp) và quy trình chuẩn 8 bước thành lập bản đồ địa chính trên gCadas.
Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 3 trình bày chi tiết quy trình tổ chức thi công thực địa và xử lý văn phòng:
- Quy trình ngoại nghiệp: Bố trí tổ đo 2 người (1 người đứng máy chính, 1 người đi gương). Thiết bị gồm máy South 305B, 2 gương phản xạ, thước thép 2m, sổ ghi chép dã ngoại, cọc gỗ và sơn đánh dấu điểm. Thao tác trạm đo thực hiện 3 bước: (1) Rọi tâm, cân bằng máy tại trạm đo; (2) Tạo tệp Job theo ngày đo, nhập tọa độ trạm máy và điểm định hướng; (3) Ngắm chuẩn điểm định hướng, đưa góc bằng về $0^\circ 00' 00''$, ngắm gương sào tại các điểm chi tiết và bấm đo lưu tự động.
- Quy trình nội nghiệp: Thực hiện tuần tự qua 6 bước: (1) Trút số liệu từ bộ nhớ máy toàn đạc vào máy tính; (2) Xử lý định dạng file số liệu qua South Change; (3) Triển điểm chi tiết tự động bằng gCadas trên môi trường MicroStation V8i; (4) Nối điểm ranh giới thửa, đối soát sơ đồ dã ngoại và kiểm tra độ chính xác; (5) Chỉnh sửa, tạo vùng topology, chuẩn hóa các lớp đối tượng; (6) Hoàn chỉnh tờ bản đồ địa chính.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương này phân tích các dữ liệu thực nghiệm thu được:
- Điều kiện tự nhiên xã Tân Dương: Xã nằm ở phía Đông huyện Bảo Yên, bên tả ngạn sông Chảy, cách trung tâm huyện 9 km dọc theo Quốc lộ 279. Địa giới tiếp giáp các xã Vĩnh Yên, Xuân Hòa (phía Bắc), Minh Tân và thị trấn Phố Ràng (phía Nam), Thượng Hà và Bản Cái (phía Tây), Xuân Thượng và thị trấn Phố Ràng (phía Đông). Khí hậu chia 2 mùa rõ rệt, nhiệt độ trung bình năm $22 - 23^\circ\text{C}$ (tối cao $37^\circ\text{C}$, tối thấp $3^\circ\text{C}$), tổng số giờ nắng 1.588 giờ, độ ẩm không khí bình quân 83%, lượng mưa mùa hè chiếm 80% tổng lượng mưa cả năm.
- Đặc điểm kinh tế - xã hội: Toàn xã có 13 thôn bản (Bản Dằm, Bản Mười, Bản Qua, Mỏ Siêu, Bản Pang, Nà Đò, Khuổi Ca, Mủng, Mỏ Đá, Phạ, Lũng Sắc, Cau 1, Cau 2). Quy mô dân số gồm 802 hộ với 3.404 nhân khẩu (bình quân 4,24 người/hộ). Lực lượng trong độ tuổi lao động có 1.726 người, tỷ lệ lao động nông nghiệp chiếm đa số. Trục giao thông chính gồm Quốc lộ 279 và hệ thống đường liên thôn bê tông hóa tạo điều kiện thuận lợi cho công tác di chuyển đặt trạm đo.
- Kết quả đo đạc và biên tập tờ bản đồ số 31: Lưới khống chế đo vẽ được xây dựng và bình sai đạt yêu cầu kỹ thuật; toàn bộ các điểm chi tiết được đo vẽ bằng phương pháp tọa độ cực; dữ liệu sau khi trút và chuyển đổi định dạng (.tcm) đã được triển điểm chính xác trên nền MicroStation V8i; phần mềm gCadas hỗ trợ tự động hóa việc đóng vùng thửa đất, loại bỏ lỗi đồ họa, gán nhãn quy chủ, đánh số thửa và xuất biên bản bàn giao diện tích, hoàn thiện tờ bản đồ địa chính số 31 tỷ lệ 1:1000 theo chuẩn quy định.
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đã hoàn thành toàn bộ các mục tiêu đặt ra với những kết quả cụ thể:
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Giá trị tham khảo
Bản khóa luận là tài liệu tham khảo thực nghiệm có giá trị đối với:
- Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý đất đai, Kỹ thuật trắc địa - Bản đồ, Địa chính - Môi trường; cán bộ địa chính cấp xã/phường; và kỹ thuật viên tại các công ty, trung tâm đo đạc bản đồ.
- Nội dung tham khảo trọng tâm:
- Quy trình 8 bước thành lập bản đồ địa chính trên phần mềm gCadas kết nối cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính.
- Phương pháp xử lý dữ liệu trút từ máy toàn đạc điện tử South 305B (định dạng .tcm, .txt) sang môi trường MicroStation V8i.
- Phương pháp tính toán tọa độ cực, công thức bình sai và bảng chỉ tiêu kỹ thuật khống chế đo vẽ theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
Câu hỏi thường gặp
1. Khóa luận sử dụng thiết bị đo đạc và các phần mềm tin học chuyên dụng nào?
Khóa luận sử dụng máy toàn đạc điện tử South 305B (kết hợp gương sào, chân máy, thước thép 2m) để đo đạc ngoại nghiệp; phần mềm South Change để trút và xử lý định dạng tệp trị đo (.tcm, .txt); phần mềm MicroStation V8i làm nền tảng đồ họa xử lý dữ liệu không gian; và phần mềm gCadas để biên tập bản đồ địa chính, tạo topology, gán nhãn quy chủ và xuất hồ sơ thửa đất.
2. Tiêu chuẩn kỹ thuật đối với lưới đường chuyền kinh vĩ khống chế đo vẽ được áp dụng trong đề tài là gì?
Theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT được trích dẫn trong đề tài:
- Lưới cấp 1: Sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai $\le 5\text{ cm}$; sai số trung phương tương đối cạnh $\le 1/25.000$; sai số khép tương đối giới hạn $\le 1/10.000$.
- Lưới cấp 2: Sai số trung phương vị trí điểm sau bình sai $\le 7\text{ cm}$; sai số trung phương tương đối cạnh $\le 1/10.000$; sai số khép tương đối giới hạn $\le 1/5.000$.
- Chiều dài cạnh từ $20\text{ m}$ đến $400\text{ m}$, số cạnh trong tuyến không quá 15 cạnh, sai số khép góc $f_\beta \le 2 m_\beta \sqrt{n}$.
3. Cơ sở để lựa chọn tỷ lệ đo vẽ bản đồ địa chính 1:1000 được quy định như thế nào?
Theo quy định kỹ thuật nêu trong khóa luận, tỷ lệ 1:1000 được áp dụng dựa trên mật độ thửa trung bình ($M_t = \text{số thửa}/\text{diện tích ha}$) trong các trường hợp: khu vực đất khu dân cư có $M_t \ge 10$; khu vực đất nông nghiệp có dạng thửa hẹp, kéo dài hoặc đất nông nghiệp thuộc xã/phường tiếp giáp đô thị có $M_t \ge 20$; và khu vực đất nông nghiệp tập trung có $M_t \ge 40$.
4. Quy trình xử lý nội nghiệp từ số liệu đo thô đến bản đồ hoàn chỉnh gồm những bước nào?
Quy trình nội nghiệp gồm 6 bước: (1) Trút dữ liệu từ máy South 305B vào máy tính; (2) Chuyển đổi định dạng dữ liệu sang dạng cột/file .tcm; (3) Triển điểm chi tiết tự động bằng gCadas trong MicroStation V8i; (4) Nối điểm ranh giới, đối soát sơ đồ dã ngoại và kiểm tra độ chính xác; (5) Tạo vùng topology, sửa lỗi tiếp biên và gán thông tin thuộc tính thửa đất; (6) Biên tập khung bản đồ và hoàn thiện tờ bản đồ địa chính số 31.
5. Địa bàn xã Tân Dương có đặc điểm tự nhiên và phân bố dân cư như thế nào ảnh hưởng đến quá trình đo đạc?
Xã Tân Dương nằm ở phía Đông huyện Bảo Yên dọc theo tả ngạn sông Chảy và trục Quốc lộ 279; gồm 13 thôn bản với 802 hộ (3.404 nhân khẩu) và 1.726 lao động. Mạng lưới sông suối, khe rạch dày đặc và lượng mưa mùa hè chiếm 80% tổng lượng mưa năm đòi hỏi bố trí lịch đo dã ngoại thích hợp; mạng lưới giao thông liên thôn được bê tông hóa giúp công tác vận chuyển máy móc và dẫn tuyến khống chế thuận lợi.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phan Văn Bình đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ ứng dụng công nghệ máy toàn đạc điện tử South 305B kết hợp bộ phần mềm MicroStation V8i và gCadas trong công tác đo vẽ, chỉnh lý bản đồ địa chính tờ số 31 tỷ lệ 1:1000 tại xã Tân Dương, huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai. Toàn bộ quy trình thành lập lưới khống chế, đo vẽ chi tiết tọa độ cực và xử lý nội nghiệp đều tuân thủ chặt chẽ các chỉ tiêu kỹ thuật của Thông tư 25/2014/TT-BTNMT và hệ quy chiếu quốc gia VN-2000. Kết quả nghiên cứu cung cấp bộ tài liệu bản đồ địa chính chính quy, có độ tin cậy cao, phục vụ thiết thực cho công tác đăng ký, quản lý đất đai và xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính tại địa phương.