Khóa luận: Ứng dụng phần mềm MicroStation, Famis và máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tờ 66 thị trấn Tây Đằng

Khóa luận nghiên cứu ứng dụng phần mềm MicroStation Famis kết hợp máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tờ số 66 thị trấn Tây Đằng huyện Ba Vì Hà

• Tác giả: Nguyễn Hải Long
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Khắc Thái Sơn
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý đất đai
• Đề tài: Ứng dụng phần mềm Microstation, Famis và sử dụng máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tờ số 66 tỷ lệ 1:1000 thị trấn Tây Đằng, huyện Ba Vì, TP Hà Nội
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Tổng quan về MicroStation Famis và máy toàn đạc điện tử

MicroStation là phần mềm đồ họa mạnh mẽ do hãng Bentley Systems phát triển. Phần mềm này hỗ trợ thiết kế, chỉnh sửa và quản lý dữ liệu không gian địa lý. Famis là module chuyên dụng tích hợp trong MicroStation, phục vụ xử lý số liệu đo đạc địa chính. Máy toàn đạc điện tử là thiết bị kết hợp giữa máy kinh vĩ số và máy đo xa điện tử. Thiết bị này cho phép đo góc ngang, góc đứng và khoảng cách nghiêng chính xác cao. Cấu tạo máy gồm ba khối chính: khối EDM đo khoảng cách, khối DT xác định góc và bộ vi xử lý CPU trung tâm. CPU lưu trữ dữ liệu đo vào bộ nhớ RAM hoặc bộ nhớ ngoài. Dữ liệu được trút về máy tính để xử lý bằng phần mềm chuyên dụng. Sự kết hợp giữa MicroStation Famis và máy toàn đạc điện tử tạo nên quy trình đo vẽ bản đồ địa chính hiện đại. Quy trình này đảm bảo độ chính xác cao và hiệu suất công việc tối ưu. Công nghệ này được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực quản lý đất đai tại Việt Nam.

1.1. Vai trò của MicroStation Famis trong đo đạc địa chính

MicroStation Famis đóng vai trò trung tâm trong quy trình xử lý số liệu đo đạc địa chính. Phần mềm tích hợp chuẩn lớp dữ liệu trong main DC, hỗ trợ nối điểm chi tiết thành bản vẽ hoàn chỉnh. Famis cho phép gán thông tin thửa đất như tên chủ sử dụng, loại đất, địa chỉ. Chức năng sửa lỗi Topology đảm bảo dữ liệu không gian được chuẩn hóa. Phần mềm tự động tính diện tích và kiểm tra quan hệ không gian giữa các đối tượng. Việc sử dụng MicroStation Famis giúp tiết kiệm thời gian xử lý số liệu đáng kể. Độ chính xác bản đồ địa chính được nâng cao rõ rệt so với phương pháp thủ công truyền thống.

1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động máy toàn đạc điện tử

Máy toàn đạc điện tử gồm ba khối ghép nối chính. Khối EDM xác định khoảng cách nghiêng D từ điểm đặt máy đến gương phản xạ. Khối DT đo trị số hướng ngang và góc đứng v hay thiên đỉnh z. Bộ vi xử lý CPU cho phép nhập dữ liệu và tính tọa độ, độ cao điểm chi tiết. Số liệu hiển thị trên màn hình hoặc lưu trữ trong bộ nhớ RAM. Máy sử dụng gương phản xạ tại điểm định hướng để đảm bảo độ chính xác. Tại điểm chi tiết có thể dùng gương sào di động. Thiết bị phải được kiểm nghiệm và điều chỉnh trước khi đo để đạt kết quả tốt nhất.

II. Các vấn đề trong thành lập bản đồ địa chính truyền thống

Phương pháp đo vẽ bản đồ địa chính truyền thống tồn tại nhiều hạn chế lớn. Đo đạc thủ công bằng thước và bản đồ giấy mất nhiều thời gian công sức. Độ chính xác phụ thuộc nhiều vào tay nghề người đo và điều kiện thời tiết. Việc xử lý số liệu trên giấy dễ xảy ra sai sót tính toán. Khó khăn trong việc lưu trữ và quản lý dữ liệu bản đồ giấy. Bản đồ giấy dễ bị hư hỏng theo thời gian, khó cập nhật sửa đổi. Quy trình kiểm tra chất lượng bản đồ phức tạp và tốn kém. Việc tích hợp dữ liệu giữa các khu đo khác nhau gặp nhiều trở ngại. Nhân lực cần thiết cho mỗi dự án đo đạc lớn, chi phí cao. Thời gian hoàn thành dự án kéo dài, không đáp ứng yêu cầu phát triển đô thị. Những vấn đề này đòi hỏi giải pháp công nghệ hiện đại hơn. Ứng dụng phần mềm và thiết bị điện tử trở thành xu hướng tất yếu trong ngành đo đạc bản đồ địa chính.

2.1. Hạn chế của phương pháp đo vẽ thủ công

Đo vẽ thủ công đòi hỏi nhiều nhân lực có tay nghề cao. Thời gian thực hiện mỗi dự án kéo dài hàng tháng. Độ chính xác bị ảnh hưởng bởi yếu tố con người và môi trường. Việc tính toán tọa độ và diện tích dễ xảy ra sai số. Bản vẽ sơ hoạ trên giấy khó chỉnh sửa khi phát hiện lỗi. Lưu trữ bản đồ giấy tốn diện tích và khó bảo quản lâu dài. Chi phí in ấn, sao chép bản đồ khá lớn. Khả năng chia sẻ dữ liệu giữa các đơn vị hạn chế. Phương pháp này không đáp ứng được yêu cầu quản lý đất đai hiện đại.

2.2. Thách thức trong quản lý dữ liệu không gian

Dữ liệu không gian địa lý có khối lượng lớn và phức tạp. Việc chuẩn hóa dữ liệu giữa các nguồn khác nhau gặp nhiều khó khăn. Mô hình Topology yêu cầu mối quan hệ chính xác giữa các đối tượng bản đồ. Kiểm tra lỗi chồng chéo, hở giữa các thửa đất tốn nhiều thời gian. Cập nhật biến động đất đai trên bản đồ giấy rất phức tạp. Khả năng truy vấn và phân tích dữ liệu hạn chế. Việc tích hợp với hệ thống thông tin đất đai quốc gia gặp trở ngại. Bảo mật dữ liệu bản đồ truyền thống không đảm bảo an toàn. Những thách thức này thúc đẩy ứng dụng công nghệ số trong quản lý bản đồ địa chính.

III. Quy trình ứng dụng MicroStation Famis và máy toàn đạc điện tử

Quy trình thành lập bản đồ địa chính bằng MicroStation Famis và máy toàn đạc điện tử gồm nhiều bước tuần tự. Bước đầu tiên là chuẩn bị máy móc thiết bị tại hiện trường. Máy toàn đạc điện tử được cân bằng và định tâm tại trạm đo. Tại điểm định hướng, gương phản xạ được cân bằng bọt tròn chính xác. Người vận hành mở máy, đặt chế độ đo và nhập thông số cần thiết. Ống kính ngắm chính xác tâm gương tại điểm định hướng. Trị số hướng mở đầu được đặt về 0000'00''. Đo chi tiết được thực hiện tuần tự theo hướng dẫn bản vẽ sơ hoạ. Dữ liệu đo được lưu trữ và trút về máy tính xử lý. Phần mềm MicroStation Famis xử lý số liệu và thành lập bản vẽ. Các điểm chi tiết được nối theo bản vẽ sơ hoạ khu vực đo. Gán thông tin thửa đất và sửa lỗi Topology hoàn thiện bản đồ. Quy trình này đảm bảo bản đồ địa chính đạt tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia.

3.1. Công tác chuẩn bị và đo đạc hiện trường

Công tác chuẩn bị là bước quan trọng quyết định chất lượng đo đạc. Cần kiểm tra và hiệu chuẩn máy toàn đạc điện tử trước khi ra hiện trường. Chuẩn bị gương phản xạ, thước đo chiều cao máy và thiết bị hỗ trợ. Thiết lập lưới tọa độ quốc gia dựa trên hệ chiếu Gauss-Kruger. Xác định điểm lưới cấp I làm gốc định hướng cho đo đạc. Tại mỗi trạm đo, tiến hành cân bằng và định tâm máy chính xác. Nhập dữ liệu đầu vào gồm tọa độ trạm và cao trình. Thực hiện đo tuần tự các điểm chi tiết theo thứ tự quy định.

3.2. Xử lý số liệu và thành lập bản vẽ bằng MicroStation Famis

Dữ liệu đo từ máy toàn đạc được trút về máy tính qua kết nối cáp. Phần mềm MicroStation Famis đọc và xử lý số liệu tọa độ các điểm. Sử dụng thanh công cụ tích hợp chuẩn lớp trong main DC để nối điểm. Các điểm chi tiết được nối theo bản vẽ sơ hoạ tạo thành thửa đất. Bản vẽ thể hiện rõ vị trí, hình dạng và địa vật đặc trưng khu đo. Tiến hành in thử bản vẽ để kiểm tra mức độ chính xác so với thực địa. Gán thông tin thửa đất gồm tên chủ sử dụng, loại đất, địa chỉ. Sửa lỗi Topology đảm bảo dữ liệu không gian chuẩn hóa và chính xác.

IV. Kết quả đạt được và ứng dụng thực tế của công nghệ

Ứng dụng MicroStation Famis và máy toàn đạc điện tử mang lại kết quả vượt trội. Bản đồ địa chính tờ số 66 tỷ lệ 1:1000 thị trấn Tây Đằng được thành lập chính xác. Thời gian thực hiện dự án giảm đáng kể so với phương pháp truyền thống. Độ chính xác đo đạc đạt tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia về bản đồ địa chỉ. Dữ liệu không gian được chuẩn hóa theo mô hình Topology. Việc quản lý và cập nhật biến động đất đai trở nên dễ dàng hơn. Chi phí nhân công giảm do quy trình tự động hóa cao. Bản đồ địa chính số dễ dàng tích hợp với hệ thống thông tin đất đai. Kết quả thực tế tại huyện Ba Vì chứng minh hiệu quả của công nghệ. Phương pháp này có thể nhân rộng áp dụng tại các địa phương khác. Công nghệ đóng góp quan trọng vào hiện đại hóa quản lý đất đai quốc gia. Đây là hướng phát triển tất yếu của ngành đo đạc bản đồ địa chính Việt Nam.

4.1. Kết quả thực tế tại thị trấn Tây Đằng huyện Ba Vì

Bản đồ địa chính tờ số 66 thị trấn Tây Đằng được hoàn thành đạt yêu cầu kỹ thuật. Tỷ lệ bản đồ 1:1000 thể hiện chi tiết hiện trạng sử dụng đất năm 2018. Các thửa đất được đo vẽ chính xác về vị trí, hình dạng và diện tích. Thông tin từng thửa đất được gán đầy đủ theo quy định quản lý đất đai. Dữ liệu tọa độ được lưu trữ dạng số, dễ dàng truy vấn và chỉnh sửa. Bản đồ đáp ứng yêu cầu quản lý đất đai cấp xã và cấp huyện. Kết quả này khẳng định tính khả thi của phương pháp ứng dụng công nghệ mới.

4.2. Tiềm năng nhân rộng và phát triển

Phương pháp ứng dụng MicroStation Famis và máy toàn đạc điện tử có tiềm năng lớn. Công nghệ có thể áp dụng tại tất cả các địa phương trên cả nước. Chi phí đầu tư ban đầu được bù đắp bằng hiệu quả lâu dài. Đội ngũ kỹ thuật viên chỉ cần đào tạo ngắn hạn là có thể vận hành. Dữ liệu bản đồ số tích hợp tốt với hệ thống quản lý đất đai quốc gia. Công nghệ hỗ trợ xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai thống nhất. Đây là nền tảng quan trọng cho chuyển đổi số trong quản lý tài nguyên đất. Sự phát triển công nghệ sẽ tiếp tục nâng cao hiệu quả đo đạc địa chính.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tính cấp thiết của đề tài Đất đai là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá, là thành phần không thể thiếu được đối với mỗi quốc gia, sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế - xã hội, việc tăng quy mô dân số, quá trình đô thị hoá nhanh đòi hỏi nhà nước phải quản lý chặt chẽ nguồn tài nguyên đất. Bởi vậy, việc sử dụng các tờ bản đồ địa chính trong công tác quản lý là vô cùng quan trọng. Bản đồ địa chính là bản đồ chuyên ngành đất đai chuyên cung cấp thông tin về không gian và thuộc tính của thửa đất, phục vụ thống nhất quản lý nhà nước về đất đai.

BĐĐC là cơ sở phục vụ cho nhiều công tác chuyên ngành như: lập và hoàn thiện hồ sơ địa chính, đăng ký đất đai, lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất; định giá đất.Chính vì vậy, việc xây dựng bản đồ địa chính là một nhiệm vụ quan trọng mang tính cấp thiết trong công tác quản lý nhà nước về đất đai. Ngày nay, Công nghệ tin học đã trở thành một công cụ phổ biến, rộng rãi và được Đảng và nhà nước khuyến khích áp dụng vào hầu hết các lĩnh vực, nhằm thay thế dần các phương pháp thủ công kém hiệu quả. Công tác quản lý đất đai ở Việt Nam đang từng bước tiến tới xây dựng hệ thống thông tin đất đai khoa học, dụng tiện và chính xác. Việc xây dựng bản đồ địa chính từ các phần mềm hiện đại là một trong những phần quan trọng của việc xây dựng hệ thống thông tin đất đai đó.

Hiện nay, có nhiều phần mềm chuyên ngành quản lý đất đai nói chung và thành lập bản đồ địa chính nói riêng đã ra đời và được ứng dụng rộng rãi như: Mapinfo, Autocard, Microstation, TMV, Vietmapxm, Famis… Trong đó, phần mềm Microstation có nhiều ưu thế trong lĩnh vực xây dựng môi 2 trường đồ hoạ, thêm đó phần mềm Famis hoạt động trên môi trường trợ giúp của Microtation là những phần mềm nằm trong hệ thống phần mềm chuẩn thống nhất trong ngành Địa chính phục vụ lập bản đồ và hồ sơ địa chính, khả năng ứng dụng rất lớn trong quản lý đất đai. Từ những vấn đề thực tế nêu trên, được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm Khoa Quản lý tài nguyên – Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, đồng thời dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Phó GS. TS Nguyễn Khắc Thái Sơn em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng phần mềm microstation, famis và sử dụng máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tờ số 66 thị trấn Tây Đằng- huyện Ba Vì – TP Hà Nội”. Mục tiêu của đề tài 1- Thành lập lưới khổng chế .thực hiện đo vẽ chi tiết và ứng dụng phần mền fecfanmi và máy toàn đạc đo vẽ Bản đồ chính lỳ bản đồ tờ số 66 địa chính tại thị trấn tây đằng.

2-Khảo sát đánh giá tự nhiên kinh tế xã hội nhắm phục vụ cho công tác đo đạc thuận lợi Tình hiệu và sử lỳ đất ở xã đạt tiêu chuẩn cao nhất mục tiêu đề đã đề ra 1. Ý nghĩa của đề tài - Trong học tập và nghiên cứu khoa học. + Thực tập tốt nghiệp là cơ hội tốt để hệ thống và củng cố lại kiến thức đã được học trong nhà trường và áp dụng vào thực tiễn công việc - Trong thực tiễn. + Qua nghiên cứu, tìm hiểu và ứng dụng máy toàn đạc điện tử trong công tác đo đạc thành lập bản đồ địa chính giúp cho công tác quản lý Nhà nước về đất đai được nhanh hơn đầy đủ hơn và chính xác hơn.

+ 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 Tài Nguyên và Môi Trường. 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2. Khái niệm bản đồ địa chính Theo mục 4 điều 3 luật đất đai 2013: Bản đồ địa chính là bản đồ thể hiện các thửa đất và các yếu tố địa lý có liên quan, lập theo đơn vị hành chính xã, phường, thị trấn, được cơ quan nhà nước có thẩm quyền xác nhận.

Tính chất, vai trò của BĐĐC 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, là cơ sở để thực hiện một số nhiệm vụ trong công tác quản lý nhà nước về đất đai như: - Làm cơ sở thực hiện đăng kí đất đai, giao đất, cho thuê đất, thu hồi đất, cấp mới hoặc cấp đổi giấy chứng nhận quyền sử dụng đất. - Làm cơ sở để Thống kê, kiểm kê đất đai, lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất. Xác định hiện trạng và theo dõi biến động, phục vụ chỉnh lý biến động từng thửa đất. Đồng thời phục vụ công tác thanh tra tình hình sử dụng đất và giải quyết khiếu nại,tố cáo tranh chấp đất đai.

Các loại bản đồ địa chính - Bản đồ địa chính được lưu ở hai dạng là bản đồ giấy và bản đồ số địa chính. + Bản đồ giấy địa chính là bản đồ truyền thống, các thông tin rõ ràng, trực quan, dễ sử dụng nhờ hệ thống ký hiệu và ghi chú được thể hiện trên giấy. + Bản đồ số địa chính có nội dung thông tin tương tự như bản đồ giấy, song các thông tin này được số hóa , mã hóa và lưu trữ dưới dạng số trong 4 máy tính. Trong đó các thông tin không gian lưu trữ dưới dạng toạ độ, còn thông tin thuộc tính sẽ được mã hoá.

- Bản đồ địa chính về cơ bản có 2 loại: + Bản đồ địa chính gốc: Là bản đồ được đo vẽ thể hiện hiện trạng sử dụng đất, là tài liệu cơ sở cho biên tập, biên vẽ và đo vẽ bổ sung thành lập bản đồ địa chính theo đơn vị cấp xã. + Bản đồ địa chính: là bản đồ thể hiện trọn các thửa đất, xác định ranh giới, diện tích, loại đất của mỗi thửa đất theo thống kê của từng chủ sử dụng và được hoàn chỉnh phù hợp với các số liệu trong hồ sơ địa chính. Các yếu tố cơ bản và nội dung bản đồ địa chính 2. Các yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính Một sô yếu tố cơ bản và các yếu tố phụ khác có liên quan của bản đồ địa chínhmà chúng ta cần phải phân biệt và hiểu rõ bản chất.

Yếu tố điểm: Điểm chỉ một vị trí được đánh dấu ở thực địa bằng mốc. Trong thực tế đó là các điểm trắc địa, các điểm đặc trưng của địa vật, chúng ta cần chú ý quản lý dấu mốc thể hiện điểm ở thực địa và toạ độ của chúng. Yếu tố đường: Đó là các đoạn thẳng hay những đường cong. Đối với đoạn thẳng cần xác định và quản lý toạ độ hai điểm đầu và cuối.

Đối với đường gấp khúc và các đường cong cần quản lý toạ độ các điểm đặc trưng của nó và đưa về dạng hình học cơ bản để có thể quản lý các yếu tố đặc trưng. Thửa đất: là một mảnh đất tồn tại ở thực địa được giới hạn bởi một đường bao khép kín, có diện tích xác định, thuộc một chủ sở hữu hoặc chủ sử dụng nhất định. Trong mỗi thửa đất có thể có một hoặc một số loại đất. 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 khu được sử dụng vào các mục đích khác nhau, mức tính thuế khác nhau.

Loại thửa này gọi là thửa đất phụ hay đơn vị tính thuế. 5 Lô đất: Là vùng đất 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 tương đồng nhất định (độ cao, độ dốc, .mục đích sử dụng) 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. Thôn, bản, xóm, ấp: Đó là các cụm dân cư , cộng đồng người cùng sống và lao động sản xuất trên một vùng đất. Các cụm dân cư thường có sự 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, tổ dân 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 trong phạm vi lãnh thổ của mình. Nội dung của bản đồ địa chính Các yếu tố nội dung chính thể hiện trên bản đồ địa chính gồm: - Các điểm khống chế tọa độ, độ cao Quốc gia các hạng, điểm địa chính, điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp, điểm khống chế đo vẽ có chôn mốc ổn định. - Mốc địa giới hành chính, đường địa giới hành chính các cấp: Cần thể hiện chính xác các mốc và đường địa giới quốc gia, địa giới hành chính các cấp. Khi đường địa giới cấp thấp trùng với đường địa giới cấp cao hơn thì ưu tiên biểu thị đường địa giới cấp cao hơn.

- Mốc giới quy hoạch; chỉ giới hành lang bảo vệ an toàn giao thông, thủy lợi, đê điều, hệ thống dẫn điện và các công trình công cộng. Chỉ thể hiện các loại mốc giới này khi đã cắm mốc giới trên thực địa hoặc có đầy đủ tài liệu có giá trị pháp lý đảm bảo độ chính xác vị trí điểm chi tiết của bản đồ địa chính. - Đối tượng thửa đất 6 + Ranh giới thửa đất: Ranh giới thửa đất được thể hiện trên bản đồ bằng đường gấp khúc hoặc đường cong khép. Đối với mỗi thửa đất trên bản đồ còn phải thể hiện đầy đủ 3 yếu tố là số thửa, diện tích và phân loại đất theo mục đích sử dụng.

+ Ranh giới sử dụng đất: Trên bản đồ cần thể hiện ranh giới các khu dân cư, ranh giới sử dụng đất của các doanh nghiệp, của các tổ chức xã hội. +Với các thửa đất đang có tranh chấp thì được phép vẽ nét đứt. Nếu trong thời gian thực hiện hợp đồng mà đã giải quyết xong tranh chấp thì phải có trách nhiệm vẽ lại theo kết quả đã xử lý. - Loại đất: Tiến hành phân loại và thể hiện các loại đất từ 3 nhóm đất chính gồm các nhóm đất: nông nghiệp, đất phi nông nghiệp và đất chưa sử dụng.