Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đất đai là tài nguyên thiên nhiên đặc biệt, nguồn tư liệu sản xuất không thể tái tạo và giữ vị trí chiến lược trong phát triển kinh tế - xã hội. Công tác quản lý nhà nước về đất đai đòi hỏi hệ thống tư liệu mang tính khoa học, kỹ thuật và pháp lý chặt chẽ. Trong đó, bản đồ địa chính chính quy và bộ hồ sơ địa chính hoàn chỉnh là cơ sở để thực hiện các nhiệm vụ: giao đất, cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, đăng ký biến động, thống kê kiểm kê và quy hoạch sử dụng đất theo quy định của Luật Đất đai.
Tại thị trấn Nông trường Phong Hải, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai, sự biến động về sử dụng đất diễn ra thường xuyên dưới tác động của các hoạt động kinh tế và yếu tố tự nhiên. Việc áp dụng công nghệ đo đạc hiện đại như hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu đo động thời gian thực (GNSS-RTK) kết hợp phần mềm chuyên ngành là giải pháp kỹ thuật cần thiết nhằm rút ngắn thời gian ngoại nghiệp, nâng cao độ chính xác và hiện đại hóa cơ sở dữ liệu địa chính.
Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận được xác định cụ thể:
- Nghiên cứu khả năng ứng dụng công nghệ GNSS-RTK (bao gồm máy RTK và hệ thống phần mềm trắc địa) trong công tác thành lập bản đồ địa chính và quản lý cơ sở dữ liệu tài nguyên đất tại thị trấn Nông trường Phong Hải.
- Ứng dụng công nghệ tin học và máy RTK ComNav T300 vào thành lập lưới khống chế đo vẽ, đo vẽ chi tiết và biên tập mảnh bản đồ địa chính tờ số 91 tỷ lệ 1:1000.
- Đánh giá tổng quan điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng quản lý nhà nước về đất đai tại địa bàn nghiên cứu.
- Đánh giá những thuận lợi, khó khăn trong quá trình triển khai và đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Thiết bị máy thu GNSS-RTK ComNav T300, các phần mềm chuyên ngành trắc địa (MicroStation V8i, gCadas, VietmapXM) và quy trình kỹ thuật đo vẽ, thành lập bản đồ địa chính.
- Phạm vi không gian: Tờ bản đồ địa chính số 91 tỷ lệ 1:1000 tại thị trấn Nông trường Phong Hải, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai.
- Phạm vi thời gian: Đề tài được thực hiện từ ngày 28 tháng 05 năm 2018 đến ngày 15 tháng 09 năm 2018, phối hợp thực tập tại Công ty TNHH VIETMAP.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung pháp lý và cơ sở toán học
Quy trình thành lập bản đồ địa chính trong khóa luận tuân thủ các văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật:
- Luật Đất đai năm 2013 (ngày 29/11/2013) và các văn bản hướng dẫn thi hành.
- Nghị định số 181/2004/NĐ-CP ngày 29/10/2004 của Chính phủ về thi hành Luật Đất đai.
- Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/05/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về bản đồ địa chính.
- Thông tư số 973/2001/TT-TCĐC ngày 20/06/2001 của Tổng cục Địa chính hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000.
Cơ sở toán học của bản đồ địa chính:
- Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000, Elipxoid WGS-84 với bán trục lớn $a = 6378137{,}0\text{ m}$, độ dẹt $\alpha = 1/298{,}25723563$.
- Phép chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM, múi chiếu 3°, kinh tuyến trục quy định cho tỉnh Lào Cai là 104°45'.
- Điểm gốc tọa độ quốc gia $N_{00}$ đặt tại Viện Công nghệ Địa chính (đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội).
- Kích thước khung tiêu chuẩn của mảnh bản đồ địa chính tỷ lệ 1:1000 là $50\text{ cm} \times 50\text{ cm}$, tương ứng với diện tích 25 ha ngoài thực địa ($0{,}5\text{ km} \times 0{,}5\text{ km}$).
| Thông số kỹ thuật | Quy định áp dụng cho tỷ lệ 1:1000 |
|---|---|
| Hệ tọa độ | VN-2000, múi chiếu 3° |
| Kinh tuyến trục | 104°45' (tỉnh Lào Cai) |
| Kích thước khung trong bản đồ | $50\text{ cm} \times 50\text{ cm}$ |
| Diện tích thực tế mảnh bản đồ | $25\text{ ha}$ ($0{,}5\text{ km} \times 0{,}5\text{ km}$) |
| Sai số trung phương vị trí mặt phẳng điểm khống chế đo vẽ | $\le 0{,}1\text{ mm}$ theo tỷ lệ bản đồ |
| Sai số vị trí điểm ranh giới thửa đất so với điểm khống chế gần nhất | $\le 15\text{ cm}$ (đất nông nghiệp được tăng 1,5 lần: $\le 22{,}5\text{ cm}$) |
| Sai số tương hỗ giữa hai điểm ranh giới thửa đất | $\le 0{,}2\text{ mm}$ trên bản đồ; $\le 4\text{ cm}$ trên thực địa với cạnh $< 5\text{ m}$ |
Công nghệ GNSS và kỹ thuật đo động thời gian thực (RTK)
Công nghệ RTK (Real-Time Kinematic) là kỹ thuật đo động vệ tinh xử lý tức thời dựa trên sóng mang tín hiệu GNSS (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou):
- Cấu hình thiết bị: 01 trạm tĩnh (Base) đặt tại mốc khống chế tọa độ cấp cao đã biết tọa độ trong hệ VN-2000 và 01 hoặc nhiều trạm động (Rover) đặt tại các điểm ranh giới cần xác định.
- Cơ chế hoạt động: Trạm Base liên tục thu tín hiệu vệ tinh và phát số gia cải chính tọa độ (giữa hệ tọa độ quốc tế WGS-84 và hệ tọa độ VN-2000) qua modem sóng vô tuyến UHF công suất 25W với 9 kênh tần số đến trạm Rover. Bán kính hoạt động hiệu dụng đạt tới 12 km trong điều kiện thuận lợi.
- Độ chính xác đạt được của phương pháp RTK: Sai số vị trí mặt bằng $10\text{ mm} + 1\text{ ppm RMS}$, sai số cao độ $20\text{ mm} + 1\text{ ppm RMS}$. Tọa độ điểm đo được lưu trực tiếp vào sổ tay điện tử trong hệ VN-2000.
Phương pháp nghiên cứu thực hiện
- Phương pháp thu thập và kế thừa số liệu: Thu thập báo cáo kinh tế - xã hội, số liệu hiện trạng quản lý đất đai từ UBND thị trấn Nông trường Phong Hải và Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Bảo Thắng; thu thập số liệu mốc tọa độ cơ sở địa chính hạng III và lưới khống chế khu vực.
- Phương pháp khảo sát và đo đạc ngoại nghiệp: Khảo sát thực địa địa hình đồi núi, xác định ranh giới thửa đất và tiến hành đo vẽ chi tiết các điểm góc thửa, địa vật bằng máy thu RTK ComNav T300.
- Phương pháp xử lý số liệu và biên tập nội nghiệp: Trút dữ liệu từ sổ tay điện tử sang máy tính dưới dạng file text, chuẩn hóa số liệu bằng Microsoft Excel, nạp điểm tọa độ vào môi trường đồ họa MicroStation V8i và sử dụng phần mềm gCadas, VietmapXM để tạo vùng thửa đất, gán nhãn thuộc tính, tính diện tích và hoàn thiện khung tờ bản đồ.
Nội dung chính theo từng chương
Phần I: Mở đầu
Trình bày tính cấp thiết của công tác đo đạc lập bản đồ địa chính chính quy phục vụ quản lý nhà nước về đất đai; xác định mục tiêu chung, mục tiêu cụ thể, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài trong việc áp dụng thiết bị đo GNSS-RTK tại vùng trung du miền núi.
Phần II: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu
Hệ thống hóa toàn diện các cơ sở lý luận và quy chuẩn kỹ thuật:
- Khái niệm, vai trò, nội dung của bản đồ địa chính đối với 7 nhiệm vụ quản lý nhà nước về đất đai (thống kê kiểm kê, giao đất, cấp giấy chứng nhận, theo dõi biến động, lập quy hoạch, thu hồi đất và giải quyết tranh chấp).
- Quy định phân loại 3 dạng ký hiệu bản đồ (theo tỷ lệ, nửa theo tỷ lệ, không theo tỷ lệ), quy tắc phân mảnh và đánh số phiên hiệu tờ bản đồ từ tỷ lệ 1:10000 đến 1:200.
- Tổng quan hệ thống phần mềm trắc địa: MicroStation V8i (môi trường đồ họa chuẩn lưu trữ định dạng
*.dgn), Mapping Office, gCadas (phần mềm thành lập bản đồ địa chính và cấp GCNQSDĐ của eKiGIS), VietmapXM. - Nguyên lý hoạt động của hệ thống định vị vệ tinh GNSS (GPS - Mỹ, GLONASS - Nga, Galileo - Châu Âu, BeiDou - Trung Quốc, QZSS - Nhật Bản, IRNSS - Ấn Độ) và cấu tạo kỹ thuật của máy RTK ComNav T300.
Phần III: Đối tượng, nội dung và phạm vi nghiên cứu
Xác định cụ thể địa bàn nghiên cứu tại thị trấn Nông trường Phong Hải, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai; thời gian triển khai từ tháng 05/2018 đến tháng 09/2018. Thiết lập các bước nghiên cứu thực nghiệm: thu thập tài liệu hành chính, đo đạc chi tiết ngoài thực địa bằng trạm Rover RTK, xử lý file dữ liệu đo trên Excel và xây dựng bản đồ địa chính số bằng MicroStation V8i kết hợp gCadas.
Phần IV: Kết quả nghiên cứu
Tổng hợp dữ liệu điều tra thực địa và kết quả đo vẽ thành lập bản đồ địa chính:
- Điều kiện tự nhiên: Thị trấn có địa hình đồi núi, độ dốc lớn xen kẽ thung lũng; khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi phía Bắc với nhiệt độ trung bình 20°C, nhiệt độ tối đa 34°C, tổng tích ôn 9.855°C, tổng giờ nắng 2.007 giờ/năm; mạng lưới thủy văn gồm 95,12 ha sông suối và 36,42 ha mặt nước nuôi trồng thủy sản thuộc lưu vực sông Hồng.
- Dân số và kinh tế: Năm 2018, toàn thị trấn có 8.515 nhân khẩu với 1.980 hộ, phân bố tại 19 thôn/khu dân cư, mật độ 101 người/km², tỷ lệ tăng dân số tự nhiên 1,42%. Thành phần dân tộc gồm 6 nhóm chính: Kinh (4.376 người), Mông (2.226 người), Dao (1.102 người), Nùng (584 người), Tày (33 người) và các dân tộc khác (197 người).
- Hiện trạng sử dụng đất năm 2018: Tổng diện tích tự nhiên là 9.120,72 ha. Trong đó, đất nông nghiệp chiếm 8.530,24 ha (93,52%), đất phi nông nghiệp chiếm 350,76 ha (3,85%) và đất chưa sử dụng là 239,72 ha (2,63%).
| Loại đất | Mã | Diện tích (ha) | Cơ cấu (%) |
|---|---|---|---|
| Tổng diện tích tự nhiên | 9.120,72 | 100,00 | |
| 1. Đất nông nghiệp | NNP | 8.530,24 | 93,52 |
| - Đất sản xuất nông nghiệp | SXN | 1.761,98 | 19,32 |
| - Đất lâm nghiệp | LNP | 6.622,73 | 72,61 |
| - Đất nuôi trồng thủy sản | NTS | 145,53 | 1,59 |
| 2. Đất phi nông nghiệp | PNN | 350,76 | 3,85 |
| - Đất chuyên dùng | CDG | 182,78 | 2,00 |
| - Đất cơ sở tôn giáo, tín ngưỡng | TON, TIN | 0,00 | 0,00 |
| - Đất nghĩa trang, nghĩa địa | NTD | 6,62 | 0,07 |
| - Đất sông, ngòi, kênh, rạch, suối | SON | 95,91 | 1,05 |
| - Mặt nước chuyên dùng | MNC | 6,64 | 0,07 |
| 3. Đất chưa sử dụng | CSD | 239,72 | 2,63 |
| - Núi đá không có rừng cây | NCS | 232,24 | 2,54 |
| - Đất đồi núi chưa sử dụng | DCS | 7,48 | 0,24 |
- Quy trình công nghệ thành lập tờ bản đồ địa chính số 91:
- Lập lưới khống chế đo vẽ: Dựa trên các điểm địa chính hạng III sẵn có, đặt trạm Base RTK và khởi tạo tham số tính chuyển hệ tọa độ VN-2000 kinh tuyến trục 104°45'.
- Đo vẽ ngoại nghiệp: Sử dụng máy Rover ComNav T300 tiếp cận từng ranh giới thửa đất, điểm góc nhà, tim đường, mương nước để đo tọa độ chi tiết.
- Xử lý nội nghiệp: Trút tệp dữ liệu tọa độ từ sổ tay điều khiển, xử lý bảng tính Excel, phun điểm lên phần mềm gCadas chạy trên nền MicroStation V8i.
- Biên tập và hoàn thiện: Nối điểm ranh giới thửa đất, đóng vùng thửa tự động, gán thông tin loại đất, đánh số thứ tự thửa, tính diện tích từng thửa và trình bày khung bản đồ theo quy chuẩn Thông tư 25/2014/TT-BTNMT.
Phần V: Kết luận và kiến nghị
Tổng kết kết quả thực hiện thành lập tờ bản đồ địa chính số 91 tỷ lệ 1:1000 đảm bảo độ chính xác theo quy chuẩn; kiến nghị chính quyền địa phương tiếp tục đầu tư kinh phí đo đạc phủ kín toàn bộ địa bàn thị trấn và chuẩn hóa dữ liệu phục vụ cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất.
Kết quả và đóng góp
Kết quả kỹ thuật đạt được
- Ứng dụng thành công máy RTK ComNav T300 kết hợp bộ phần mềm MicroStation V8i và gCadas để xây dựng hoàn chỉnh tờ bản đồ địa chính số 91 tỷ lệ 1:1000 tại thị trấn Nông trường Phong Hải.
- Dữ liệu tọa độ ngoại nghiệp được đo đạc trực tiếp, kiểm soát sai số vị trí mặt bằng và sai số tương hỗ nằm trong giới hạn cho phép theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT ($\le 15\text{ cm}$ đối với đất ở và $\le 22{,}5\text{ cm}$ đối với đất nông nghiệp).
- Xử lý và số hóa toàn bộ ranh giới thửa đất, công trình phụ trợ, đường giao thông, hệ thống sông suối trên địa bàn tờ số 91 thành tệp định dạng chuẩn
*.dgn.
Đóng góp thực tiễn và kỹ thuật
- Khẳng định tính hiệu quả vượt trội của công nghệ đo động thời gian thực GNSS-RTK so với phương pháp đo toàn đạc điện tử truyền thống tại khu vực miền núi: không đòi hỏi thông hướng quang học giữa các điểm đo, giảm thiểu số lượng trạm máy trung gian, cắt giảm nhân lực đo đạc và rút ngắn thời gian ngoại nghiệp.
- Cung cấp sản phẩm bản đồ địa chính số chính quy phục vụ trực tiếp công tác quản lý hồ sơ địa chính, cấp mới và cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất cho UBND thị trấn Nông trường Phong Hải.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm mới chỉ tập trung trên một mảnh bản đồ đơn lẻ (tờ bản đồ số 91 tỷ lệ 1:1000) trong thời gian thực tập 4 tháng. Tại những vị trí địa hình khe sâu hoặc tán cây rừng rậm rạp, khả năng thu nhận tín hiệu vệ tinh và sóng vô tuyến UHF của trạm Rover có thời điểm bị gián đoạn, đòi hỏi phải dịch chuyển trạm Base hoặc kết hợp phương pháp bù điểm.
- Hướng phát triển: Mở rộng ứng dụng công nghệ GNSS-RTK để đo vẽ hoàn thiện toàn bộ hệ thống bản đồ địa chính các tờ còn lại trên địa bàn thị trấn Nông trường Phong Hải; liên kết dữ liệu bản đồ số với hệ thống phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu địa chính đồng bộ cấp huyện và tỉnh.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng sử dụng: Sinh viên chuyên ngành Quản lý đất đai, Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ, Địa chính và Quản lý tài nguyên môi trường tham khảo quy trình thực tế khi làm đồ án tốt nghiệp.
- Nội dung tham khảo giá trị:
- Quy trình vận hành chi tiết máy RTK ComNav T300 (thiết lập trạm Base, kết nối Radio UHF, cài đặt trạm Rover qua sổ tay điện tử).
- Trình tự xử lý dữ liệu từ file đo thô, chuẩn hóa trên Excel, phun điểm và biên tập ranh giới thửa đất trên phần mềm gCadas chạy trên nền MicroStation V8i.
- Bộ số liệu hiện trạng dân số và sử dụng đất năm 2018 của thị trấn Nông trường Phong Hải, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai.
Câu hỏi thường gặp
1. Khóa luận sử dụng thiết bị và phần mềm trắc địa cụ thể nào để thành lập bản đồ?
Tác giả sử dụng máy thu GNSS-RTK ComNav T300 (gồm trạm Base và trạm Rover phát sóng Radio UHF 25W), phần mềm Microsoft Excel để xử lý bảng tọa độ, môi trường đồ họa MicroStation V8i kết hợp phần mềm biên tập bản đồ địa chính gCadas và VietmapXM.
2. Thông số kinh tuyến trục và hệ tọa độ áp dụng cho khu vực nghiên cứu là gì?
Khu vực đo vẽ áp dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000, phép chiếu UTM múi chiếu 3°, kinh tuyến trục quy định riêng cho tỉnh Lào Cai là 104°45' (theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT).
3. Quy chuẩn sai số vị trí điểm cho phép đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:1000 là bao nhiêu?
Theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT, sai số vị trí điểm bất kỳ trên ranh giới thửa đất so với điểm khống chế gần nhất không vượt quá 15 cm đối với đất phi nông nghiệp/đô thị và không vượt quá 22,5 cm đối với đất nông nghiệp (được phép tăng 1,5 lần).
4. Cơ cấu diện tích tự nhiên của thị trấn Nông trường Phong Hải năm 2018 gồm những nhóm đất chính nào?
Tổng diện tích tự nhiên là 9.120,72 ha; trong đó đất nông nghiệp chiếm 8.530,24 ha (93,52%, chủ yếu là đất lâm nghiệp 6.622,73 ha), đất phi nông nghiệp chiếm 350,76 ha (3,85%) và đất chưa sử dụng chiếm 239,72 ha (2,63%).
5. Phạm vi hoạt động tối đa giữa trạm Base và Rover của máy RTK ComNav T300 trong điều kiện thuận lợi là bao nhiêu?
Bộ phận phát số hiệu chỉnh dạng sóng vô tuyến UHF công suất 25W cho phép máy di động Rover hoạt động cách trạm Base lên tới 12 km trong điều kiện địa hình thuận lợi.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Văn Tiến đã hoàn thành mục tiêu ứng dụng công nghệ GNSS-RTK thông qua máy thu ComNav T300 và bộ phần mềm MicroStation V8i, gCadas để xây dựng mảnh bản đồ địa chính tờ số 91 tỷ lệ 1:1000 tại thị trấn Nông trường Phong Hải, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai. Công trình phản ánh đầy đủ hiện trạng quản lý đất đai, cơ cấu kinh tế - xã hội địa phương năm 2018 và thực hiện đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Kết quả nghiên cứu là tài liệu kỹ thuật có giá trị thực tiễn phục vụ công tác địa chính tại địa phương và là tài liệu tham khảo phương pháp luận chuẩn xác cho sinh viên khối ngành Quản lý đất đai và Trắc địa.