Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Công tác đo đạc lập bản đồ địa chính, xây dựng hệ thống hồ sơ địa chính và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là những nội dung trọng tâm trong công tác quản lý nhà nước về đất đai được quy định tại Luật Đất đai. Để quản lý quỹ đất chặt chẽ theo hệ thống dữ liệu mang tính khoa học và kỹ thuật, các địa phương cần sở hữu bộ bản đồ địa chính chính quy theo đúng quy phạm của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Nhằm phục vụ công tác quản lý và cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất tại xã Biên Sơn, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Giang đã phê duyệt thiết kế kỹ thuật - dự toán cho Công ty Cổ phần Tài nguyên Môi trường Phương Bắc thực hiện đo vẽ bản đồ địa chính ở các tỷ lệ 1:1000, 1:2000 và 1:5000. Trong bối cảnh đó, đề tài "Sử dụng máy toàn đạc điện tử South và ứng dụng phần mềm tin học để thành lập tờ bản đồ số 38 tỷ lệ 1:2000 xã Biên Sơn – huyện Lục Ngạn – tỉnh Bắc Giang" được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể tại địa bàn.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định gồm các nội dung sau:

  1. Ứng dụng phần mềm tin học và máy toàn đạc điện tử vào thành lập lưới khống chế đo vẽ, đo vẽ chi tiết và biên tập tờ bản đồ địa chính tờ số 38 tỷ lệ 1:2000 tại xã Biên Sơn, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang;
  2. Nghiên cứu khả năng ứng dụng của hệ thống phần mềm trắc địa và máy toàn đạc điện tử trong công tác thành lập bản đồ địa chính và quản lý cơ sở dữ liệu tài nguyên đất tại địa phương;
  3. Hỗ trợ công tác quản lý hồ sơ địa chính và nâng cao hiệu lực quản lý nhà nước về đất đai cho Ủy ban nhân dân các cấp.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình ứng dụng máy toàn đạc điện tử và các phần mềm chuyên ngành (MicroStation, FAMIS, T-COM) trong việc xây dựng lưới khống chế đo vẽ, đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ địa chính.
  • Phạm vi không gian: Tờ bản đồ địa chính số 38 tỷ lệ 1:2000 thuộc địa giới hành chính xã Biên Sơn, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang.
  • Thời gian và đơn vị phối hợp: Thực hiện từ ngày 04/03/2018 đến ngày 04/06/2018 tại Công ty Cổ phần Tài nguyên Môi trường Phương Bắc và địa bàn thực địa xã Biên Sơn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và căn cứ pháp lý

  • Cơ sở toán học bản đồ: Khóa luận áp dụng Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN-2000 (sử dụng Elipsoid quy chiếu quốc tế WGS-84 với bán trục lớn $a = 6.378.137,0\text{ m}$, độ dẹt $\alpha = 1/298,25723563$, điểm gốc tọa độ quốc gia $N_{00}$ tại Viện Công nghệ Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội) kết hợp phép chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM.
  • Cơ sở phân mảnh bản đồ: Theo quy chuẩn chia mảnh bản đồ địa chính tỷ lệ 1:2000 (chia từ mảnh 1:5000 thành 9 ô vuông kích thước thực địa $1\times 1\text{ km}$, kích thước khung trong tiêu chuẩn trên giấy là $50\times 50\text{ cm}$, tương ứng diện tích quản lý thực tế 100 ha).
  • Văn bản pháp quy: 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; các quy định của Luật Đất đai hiện hành.
  • Trang thiết bị kỹ thuật: Máy toàn đạc điện tử SOUTH NTS-305B (kết hợp đối chiếu dòng máy Topcon 350N), gương sào, bộ bảng ngắm dọi tâm quang học, thước thép 2m; hệ thống phần mềm chuyên ngành gồm T-COM (trút dữ liệu), MicroStation (nền tảng xử lý đồ họa vector), FAMIS 2006 (phần mềm tích hợp đo vẽ và bản đồ địa chính), cùng các tiện ích sửa lỗi MRFClean và MRFFlag.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp khảo sát, thu thập tài liệu thứ cấp: Thu thập tài liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, báo cáo kiểm kê đất đai năm 2017 từ UBND xã Biên Sơn và Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Lục Ngạn; thu thập mốc tọa độ địa chính cấp cao hiện có tại khu vực và bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2015.
  • Phương pháp đo đạc thực địa:
    • Xây dựng lưới khống chế: Bố trí đường chuyền kinh vĩ dựa trên 4 điểm địa chính cấp cao có sẵn, đo góc bằng phương pháp toàn vòng/hướng đơn và đo chiều dài cạnh đi - về bằng máy toàn đạc điện tử.
    • Đo vẽ chi tiết: Áp dụng phương pháp tọa độ cực để đo đạc các điểm ranh giới thửa đất, ranh giới sử dụng đất, hệ thống đường giao thông, thủy văn và địa vật đặc trưng từ các trạm máy khống chế.
  • Phương pháp xử lý số liệu và bình sai: Chuyển đổi dữ liệu thô từ máy toàn đạc qua phần mềm T-COM sang máy tính, thực hiện tính toán tọa độ, kiểm tra hạn sai sai số khép góc ($f_\beta$), sai số khép tương đối ($f_s/[S]$) và bình sai lưới đường chuyền theo đúng quy phạm.
  • Phương pháp bản đồ: Ứng dụng môi trường MicroStation và phần mềm FAMIS để nhập file tọa độ trị đo, kết nối điểm chi tiết, xử lý lỗi tiếp biên và đóng vùng (MRFClean), tạo topology thửa đất, đánh số thửa tự động, gán nhãn thuộc tính, tạo khung bản đồ và xuất sản phẩm bản đồ số dạng file DGN.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của công tác đo đạc địa chính chính quy phục vụ quản lý nhà nước về đất đai; xác định mục tiêu nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài trong việc chuẩn hóa dữ liệu địa chính số tại xã Biên Sơn, huyện Lục Ngạn.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa toàn bộ lý thuyết về bản đồ địa chính (khái niệm, các yếu tố điểm, đường, thửa đất, thửa phụ, lô đất, xứ đồng); cơ sở toán học (lưới chiếu Gauss-Kruger, lưới chiếu UTM, hệ tọa độ VN-2000); nguyên tắc phân mảnh bản đồ địa chính các tỷ lệ từ 1:10000 đến 1:200; cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy toàn đạc điện tử (khối đo khoảng cách EDM, kinh vĩ số DT, bộ vi xử lý CPU); chức năng của hệ thống phần mềm MicroStation, Mapping Office (MGE, I/RASB, I/RASC, I/GEOVEC) và phần mềm FAMIS phiên bản 2006 trong chu trình xử lý dữ liệu địa chính số.

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

Xác định cụ thể đối tượng, phạm vi không gian, thời gian và địa điểm thực hiện đề tài; xây dựng các nội dung nghiên cứu chi tiết bao gồm: đánh giá điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội và công tác quản lý đất đai tại xã Biên Sơn; thiết kế kỹ thuật lưới khống chế đo vẽ; quy trình công nghệ đo vẽ chi tiết và biên tập bản đồ địa chính số bằng phần mềm MicroStation và FAMIS; thiết lập các phương pháp thu thập, đo đạc, bình sai và biên tập bản đồ.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Nội dung chương tập trung phản ánh các kết quả điều tra, đo đạc và biên tập thực tế trên địa bàn nghiên cứu:

1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng sử dụng đất xã Biên Sơn

  • Điều kiện tự nhiên: Xã Biên Sơn có diện tích tự nhiên $2.063,23\text{ ha}$, địa hình bán sơn địa nghiêng từ Đông Bắc xuống Tây Nam, độ cao trung bình $20\text{ m}$; khí hậu nhiệt đới gió mùa chia 2 mùa rõ rệt, lượng mưa trung bình năm $1600 - 1800\text{ mm}$, nhiệt độ trung bình $20^\circ\text{C}$; nguồn nước mặt dựa vào hệ thống kênh hồ Bấu, mương Đồng Phấn.
  • Kinh tế - xã hội: Dân số tính đến ngày 31/12/2015 là $8.160$ người ($1.873$ hộ, nữ chiếm $49,2%$, mật độ $395,5\text{ người/km}^2$). Cơ cấu kinh tế năm 2015 gồm: Nông nghiệp chiếm $60,7%$, Dịch vụ - thương mại chiếm $20%$, Tiểu thủ công nghiệp chiếm $19,3%$.
  • Hiện trạng sử dụng đất (năm 2017):
Nhóm đất Loại đất chi tiết Diện tích (ha) Cơ cấu (%)
I. Đất nông nghiệp Tổng diện tích đất nông nghiệp 1.569,71 76,08
- Đất trồng cây hàng năm 103,24 5,00
- Đất trồng cây lâu năm 811,46 39,33
- Đất rừng sản xuất (lâm nghiệp) 654,46 31,72
- Đất nuôi trồng thủy sản 0,55 0,03
II. Đất phi nông nghiệp Tổng diện tích đất phi nông nghiệp 413,50 20,04
- Đất khu dân cư nông thôn 320,68 15,54
- Đất chuyên dùng (trụ sở, sự nghiệp, SXKD, công cộng) 56,43 2,74
- Đất tôn giáo, tín ngưỡng 0,58 0,02
- Đất nghĩa trang, nghĩa địa 3,22 0,16
- Đất sông, ngòi, kênh, rạch, suối 0,85 0,04
- Đất có mặt nước chuyên dùng 32,02 1,55
III. Đất chưa sử dụng Đất chưa sử dụng 10,42 0,50
Tổng diện tích tự nhiên 2.063,23 100,00
  • Tình hình quản lý đất đai năm 2018: Cấp được 24 Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất; xử lý thủ tục chuyển nhượng 83 trường hợp; chuyển mục đích sử dụng đất 8 trường hợp ($1.200\text{ m}^2$); đề nghị cấp đổi/cấp lại 16 trường hợp; tiếp nhận 05 đơn thư khiếu nại (đã hòa giải thành 04 trường hợp, đang xử lý 01 trường hợp); cấp phép xây dựng 04 trường hợp và xử phạt 01 trường hợp xây dựng trái phép.
  • Tài liệu bản đồ hiện có của xã: Tỷ lệ 1:1000 gồm 24 tờ; tỷ lệ 1:2000 gồm 46 tờ; tỷ lệ 1:5000 gồm 3 tờ.

2. Kết quả thành lập lưới khống chế và biên tập tờ bản đồ số 38

  • Hệ thống mốc khống chế: Thiết kế dựa trên 4 điểm địa chính cơ sở hạng III và 20 điểm địa chính cơ sở hạng IV có sẵn; phát triển hệ thống lưới đường chuyền kinh vĩ gồm 155 điểm mốc (được đóng bằng cọc gỗ kích thước $4\times 4\text{ cm}$, dài $30 - 50\text{ cm}$, đóng đinh đầu cọc và sơn đỏ đánh dấu).
  • Yêu cầu kỹ thuật và hạn sai khống chế theo Thông tư 25/2014/TT-BTNMT:
STT Chỉ tiêu kỹ thuật đường chuyền Quy định đối với lưới đo vẽ
1 Góc ngoặt đường chuyền $\ge 30^\circ$
2 Chiều dài cạnh đường chuyền Dài nhất $\le 1400\text{ m}$, ngắn nhất $\ge 200\text{ m}$, trung bình $500 - 700\text{ m}$
3 Chiều dài tuyến đường chuyền nối 2 điểm cấp cao $\le 8\text{ km}$ (tỷ lệ 1:2000 khu vực nông thôn tối đa $2000\text{ m}$)
4 Sai số trung phương đo góc $\le 5''$
5 Sai số khép góc giới hạn ($f_\beta$) $\le 5''\sqrt{n}$
6 Sai số khép tương đối giới hạn ($f_s/[S]$) $\le 1/10.000$ (cấp 1) và $\le 1/5.000$ (cấp 2)
7 Sai số vị trí điểm sau bình sai so với điểm gốc $\le 5\text{ cm}$ (cấp 1) và $\le 7\text{ cm}$ (cấp 2)
  • Biên tập bản đồ nội nghiệp: Thực hiện liên hoàn qua các bước: Trút dữ liệu thô từ máy South NTS-305B qua T-COM $\rightarrow$ Xuất file tọa độ sang MicroStation $\rightarrow$ Triển điểm chi tiết và nối ranh giới thửa $\rightarrow$ Sử dụng MRFClean/MRFFlag làm sạch lỗi đồ họa $\rightarrow$ Phân mảnh tờ bản đồ $\rightarrow$ Tạo tâm thửa và topology $\rightarrow$ Đánh số thửa tự động $\rightarrow$ Gán nhãn và bảng dữ liệu thuộc tính $\rightarrow$ Tạo khung bản đồ chuẩn tỷ lệ 1:2000 $\rightarrow$ Hoàn thiện tờ bản đồ số 38 dạng file DGN.

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa chính từ đo đạc ngoại nghiệp đến xử lý nội nghiệp; khẳng định độ chính xác của sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn ngành; đề xuất giải pháp tiếp tục ứng dụng công nghệ để hoàn thiện đo vẽ các tờ bản đồ còn lại trên địa bàn xã.

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả kỹ thuật cụ thể:
    • Thiết lập thành công mạng lưới khống chế đo vẽ gồm 155 điểm kinh vĩ dựa trên 4 điểm địa chính hạng III và 20 điểm địa chính hạng IV hiện có tại xã Biên Sơn.
    • Thu thập, xử lý số liệu đo chi tiết và biên tập hoàn chỉnh tờ bản đồ địa chính số 38 tỷ lệ 1:2000 trên phần mềm FAMIS và MicroStation bảo đảm các tiêu chuẩn sai số hình học, sai số khép góc và sai số vị trí điểm theo Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT.
    • Tổng hợp đầy đủ dữ liệu hiện trạng sử dụng đất năm 2017 của xã Biên Sơn với tổng diện tích $2.063,23\text{ ha}$ (đất nông nghiệp chiếm $76,08%$, đất phi nông nghiệp chiếm $20,04%$, đất chưa sử dụng chiếm $0,50%$).
  • Đóng góp của đề tài:
    • Hệ thống hóa quy trình công nghệ tích hợp giữa thiết bị đo đạc điện tử (SOUTH NTS-305B) và phần mềm biên tập địa chính chuẩn (MicroStation kết hợp FAMIS) phù hợp với điều kiện địa hình bán sơn địa, ruộng bậc thang vùng trung du miền núi Bắc Bộ.
    • Cung cấp sản phẩm bản đồ địa chính số chính quy cho tờ số 38, tạo lập tư liệu kỹ thuật phục vụ trực tiếp cho UBND xã Biên Sơn và Chi nhánh Văn phòng Đăng ký đất đai huyện Lục Ngạn trong công tác quản lý biến động, đăng ký đất đai và cấp Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Điều kiện địa hình xã Biên Sơn là vùng bán sơn địa phức tạp, có sự xen kẽ giữa đồi bát úp, ruộng bậc thang và hệ thống sông suối; địa vật che khuất nhiều gây khó khăn cho việc thông hướng ngắm giữa các trạm máy khống chế và điểm chi tiết.
    • Khí hậu thời tiết có mùa mưa kéo dài gây nguy cơ ngập úng từ sông Cầu, làm ảnh hưởng đến tiến độ đo đạc dã ngoại.
    • Đề tài mới chỉ tập trung xử lý và biên tập hoàn chỉnh cho 01 tờ bản đồ địa chính (tờ số 38) trong tổng số 46 tờ bản đồ tỷ lệ 1:2000 của toàn xã Biên Sơn.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng ứng dụng quy trình công nghệ để hoàn thiện công tác đo vẽ, biên tập toàn bộ các tờ bản đồ địa chính còn lại (tỷ lệ 1:1000, 1:2000 và 1:5000) trên địa bàn toàn xã Biên Sơn.
    • Thực hiện liên kết đồng bộ cơ sở dữ liệu không gian từ phần mềm FAMIS với cơ sở dữ liệu thuộc tính hồ sơ địa chính (phần mềm CADDB hoặc hệ thống VBDLIS/ViLIS) nhằm xây dựng hệ thống thông tin đất đai (LIS/GIS) đa mục tiêu hoàn chỉnh cho địa phương.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý đất đai, Kỹ thuật trắc địa - bản đồ, Địa chính và Môi trường; kỹ thuật viên tại các đơn vị tư vấn đo đạc địa chính; cán bộ phụ trách công tác địa chính tại UBND cấp xã, phường.
  • Nội dung giá trị:
    • Hướng dẫn chi tiết từng bước thao tác thực tế từ trút dữ liệu thô (T-COM), xử lý hình học (MRFClean, MRFFlag), đóng vùng topology đến biên tập nhãn thửa, tạo khung bản đồ trên phần mềm FAMIS.
    • Bảng tổng hợp các chỉ tiêu hạn sai kỹ thuật đường chuyền kinh vĩ và quy cách phân mảnh bản đồ địa chính theo quy phạm của Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài sử dụng những loại thiết bị đo đạc và phần mềm chuyên dụng nào?

Khóa luận sử dụng máy toàn đạc điện tử SOUTH NTS-305B để đo đạc dã ngoại, phần mềm T-COM để trút dữ liệu trị đo từ máy vào máy tính, môi trường đồ họa MicroStation làm nền tảng xử lý và phần mềm FAMIS (phiên bản 2006) kết hợp các công cụ MRFClean, MRFFlag để sửa lỗi, tạo topology, đánh số thửa và xuất khung bản đồ địa chính.

2. Tổng diện tích tự nhiên và cơ cấu đất đai của xã Biên Sơn được ghi nhận như thế nào trong nghiên cứu?

Tổng diện tích đất tự nhiên của xã Biên Sơn là $2.063,23\text{ ha}$, bao gồm: Đất nông nghiệp là $1.569,71\text{ ha}$ (chiếm $76,08%$), Đất phi nông nghiệp là $413,50\text{ ha}$ (chiếm $20,04%$) và Đất chưa sử dụng là $10,42\text{ ha}$ (chiếm $0,50%$).

3. Mạng lưới khống chế đo vẽ phục vụ thành lập bản đồ tại xã Biên Sơn được thiết kế dựa trên cơ sở nào?

Lưới khống chế được thiết kế dựa trên 4 điểm địa chính cơ sở hạng III và 20 điểm địa chính cơ sở hạng IV hiện có trên địa bàn, từ đó phát triển thêm 155 điểm mốc lưới đường chuyền kinh vĩ bằng cọc gỗ ($4\times 4\text{ cm}$, dài $30-50\text{ cm}$, có đinh tâm) bố trí đều khắp khu đo.

4. Kích thước tiêu chuẩn của một tờ bản đồ địa chính tỷ lệ 1:2000 được quy định ra sao?

Mảnh bản đồ địa chính tỷ lệ 1:2000 được chia từ mảnh 1:5000 thành 9 ô vuông; kích thước thực tế ngoài thực địa là $1\times 1\text{ km}$ tương ứng diện tích quản lý 100 ha; kích thước khung trong tiêu chuẩn thể hiện trên bản vẽ là $50\times 50\text{ cm}$.

5. Quy trình kỹ thuật thành lập bản đồ trên phần mềm FAMIS gồm những bước chính nào?

Quy trình gồm: Nhập số liệu trị đo từ file TXT/ACS $\rightarrow$ Hiển thị và sửa chữa trị đo $\rightarrow$ Xử lý mã, tạo bản đồ tự động $\rightarrow$ Sửa chữa đối tượng bản đồ và lưu file DGN $\rightarrow$ Sửa lỗi tiếp biên/đồ họa (MRFClean, MRFFlag) và tạo vùng thửa đất $\rightarrow$ Đánh số thửa, vẽ nhãn thửa $\rightarrow$ Tạo khung bản đồ địa chính $\rightarrow$ Lưu trữ và in ấn bản đồ hoàn chỉnh.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thanh Hoàng đã hoàn thành việc ứng dụng thiết bị toàn đạc điện tử SOUTH NTS-305B kết hợp bộ phần mềm MicroStation và FAMIS để thành lập tờ bản đồ địa chính số 38 tỷ lệ 1:2000 tại xã Biên Sơn, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang. Toàn bộ quy trình từ xây dựng lưới khống chế 155 điểm kinh vĩ, đo vẽ chi tiết thực địa đến xử lý nội nghiệp đều tuân thủ chặt chẽ các chỉ tiêu hạn sai kỹ thuật theo Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT. Công trình đã cung cấp nguồn tài liệu địa chính dạng số có độ chính xác cao, phục vụ thiết thực cho công tác quản lý nhà nước về đất đai, đăng ký và cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất tại địa phương.