Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đất đai là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt và là thành phần thiết yếu của môi trường sống, địa bàn phân bố dân cư cùng các công trình kinh tế, văn hóa, an ninh, quốc phòng. Trong điều kiện phát triển kinh tế thị trường và tiến trình đô thị hóa, các biến động đất đai diễn ra ngày càng đa dạng và phức tạp. Để nâng cao hiệu lực quản lý nhà nước và khai thác hiệu quả tài nguyên đất, việc nắm bắt chính xác hiện trạng sử dụng đất tại từng thời điểm kiểm kê có ý nghĩa quyết định.

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất (BĐHTSDĐ) là tài liệu cơ bản, thể hiện sự phân bố các loại đất theo quy định kiểm kê tại thời điểm xác định, được lập theo từng đơn vị hành chính. Đây là căn cứ phục vụ công tác quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, thiết kế và quản lý địa chính thường xuyên. Trước yêu cầu cập nhật thông tin nhanh chóng và chuẩn hóa dữ liệu số, việc ứng dụng các phần mềm đồ họa và biên tập chuyên ngành như MicroStation và VietMap cho phép tự động hóa quy trình tổng hợp từ bản đồ địa chính (BĐĐC) tỷ lệ lớn, giảm thiểu nhân công và nâng cao độ chính xác hình học cũng như thuộc tính không gian.

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Việt Tiệp thực hiện tại Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên tập trung giải quyết bài toán ứng dụng công nghệ số vào quy trình thành lập BĐHTSDĐ tại cấp cơ sở.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

  1. Khai thác và ứng dụng phần mềm MicroStation V8i, VietMap trong công tác thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất từ bản đồ địa chính.
  2. Tìm hiểu cơ sở khoa học lý luận và thực tiễn ứng dụng bản đồ hiện trạng sử dụng đất trong công tác quản lý đất đai.
  3. Góp phần giúp cho cán bộ quản lý đất đai hiểu thêm một số tính năng và công cụ trong MicroStation V8i để sử dụng hiệu quả hơn trong công việc.
  4. Giúp cho cán bộ quản lý đất đai quản lý tốt đất đai ở địa phương một cách dễ dàng.
  5. Thực hiện tốt công tác địa chính thường xuyên tại địa phương.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng phần mềm MicroStation V8i và VietMap XM trong quy trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất từ bản đồ địa chính.
  • Phạm vi không gian: Địa bàn hành chính xã Xuy Xá, huyện Mỹ Đức, Thành phố Hà Nội (tổng diện tích tự nhiên 533,28 ha, kế thừa từ 27 tờ bản đồ địa chính).
  • Phạm vi thời gian: Dữ liệu kiểm kê đất đai năm 2014, thống kê đất đai năm 2016 và cập nhật các biến động đất đai phát sinh từ ngày 01/01/2017 đến ngày 31/12/2017 để xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2017.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung pháp lý và cơ sở toán học bản đồ

Nghiên cứu được xây dựng trên hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật chuyên ngành trắc địa - bản đồ:

  • Thông tư số 28/2014/TT-BTNMT ngày 02/06/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về thống kê, kiểm kê đất đai và lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất.
  • Chỉ thị số 21/CT-TTg ngày 01/08/2014 của Thủ tướng Chính phủ về việc kiểm kê đất đai và lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014.
  • Kế hoạch số 02/BTNMT ngày 16/09/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
  • Công văn số 1592/TCQLĐĐ-CKSQĐ ngày 18/11/2014 và Công văn số 946/TCQLĐĐ-CKSQLSDĐĐ của Tổng cục Quản lý Đất đai hướng dẫn nghiệp vụ và kiểm tra chất lượng bản đồ.

Cơ sở toán học của bản đồ hiện trạng tuân thủ Điều 20 Thông tư số 28/2014/TT-BTNMT:

  • Hệ quy chiếu và Elipxoid: Elipxoid quy chiếu WGS-84 (tương thích hệ quy chiếu quốc gia VN-2000).
  • Lưới chiếu bản đồ: Mặt phẳng chiếu hình chiếu hình trụ ngang đồng góc, múi chiếu $3^\circ$ có hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài $k_0 = 0,9999$ cho bản đồ cấp xã, huyện, tỉnh; kinh tuyến trục được quy định theo Phụ lục 04 ban hành kèm Thông tư 28/2014/TT-BTNMT.
  • Hệ thống tỷ lệ và độ chính xác: Đối với cấp xã có diện tích tự nhiên từ 500 ha đến 3.000 ha, tỷ lệ bản đồ nền tiêu chuẩn là 1:5.000. Sai số chuyển vẽ các khoanh đất trên nền bản đồ hiện có không vượt quá 0,2 mm trên bản đồ; trường hợp đo trực tiếp sai số trung phương vị trí địa vật không vượt quá 0,5 mm. Các khoanh đất có diện tích lớn hơn hoặc bằng $4\text{ mm}^2$ trên bản đồ phải thể hiện đúng tỷ lệ bằng đường bao khép kín; các khoanh đất nhỏ hơn $4\text{ mm}^2$ nhưng có giá trị kinh tế cao được phép phóng đại không quá 1,5 lần.

Phương pháp nghiên cứu

Khóa luận tổng kết 4 phương pháp thành lập bản đồ chuyên ngành:

  1. Phương pháp đo vẽ trực tiếp: Ứng dụng cho bản đồ tỷ lệ lớn ($\ge 1:1.000$) ở khu vực bằng phẳng hoặc nơi tài liệu cũ không đạt yêu cầu; độ chính xác cao nhưng tốn kém kinh phí và nhân lực.
  2. Phương pháp sử dụng ảnh hàng không và ảnh vệ tinh: Kết hợp điều tra, đoán đọc điều vẽ trong phòng và thực địa, phù hợp địa hình phức tạp, diện tích rộng.
  3. Phương pháp đo vẽ chỉnh lý dựa trên nền bản đồ hiện có: Phương pháp được lựa chọn chính trong đề tài, áp dụng khi hiện trạng biến động cục bộ so với chu kỳ kiểm kê trước, kế thừa bản đồ địa chính, bản đồ quy hoạch, trích lục biến động và tài liệu giải thửa 299/TTg.
  4. Phương pháp thành lập bản đồ bằng công nghệ số: Sử dụng môi trường phần mềm CAD/GIS để số hóa, làm sạch dữ liệu hình học (topology), liên kết dữ liệu không gian và phi không gian, biên tập và xuất bản đồ số dạng vector.

Nguồn dữ liệu sử dụng

  • Bộ 27 tờ bản đồ địa chính xã Xuy Xá đo vẽ năm 2012, đã chỉnh lý biến động phục vụ kiểm kê đất đai 2014 và thống kê đất đai năm 2016.
  • Bản đồ điều tra khoanh vẽ và bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Xuy Xá kỳ kiểm kê 2014.
  • Biểu số liệu thống kê đất đai xã Xuy Xá năm 2016 (dạng bảng tính Excel).
  • Hồ sơ, sổ sách theo dõi 12 trường hợp biến động đất đai từ ngày 01/01/2017 đến ngày 31/12/2017 do UBND xã Xuy Xá cung cấp.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của công tác quản lý đất đai trong bối cảnh phát triển kinh tế thị trường, xác định vai trò của bản đồ hiện trạng sử dụng đất như một công cụ thường trực trong điều hành và lập quy hoạch. Phần này công bố 5 mục tiêu nghiên cứu cụ thể, 5 yêu cầu chuyên môn về nắm vững hệ thống pháp luật, khai thác thành thạo phần mềm MicroStation V8i và VietMap XM, cũng như khả năng bàn giao sản phẩm bản đồ số hoàn chỉnh.

Phần 2: Tổng quan về tài liệu

Phần 2 hệ thống hóa các định nghĩa, quy phạm pháp lý và công nghệ cartography:

  • Quy định kỹ thuật BĐHTSDĐ: Khái niệm theo Thông tư số 28/2014/TT-BTNMT; cơ sở toán học; quy tắc lựa chọn tỷ lệ bản đồ nền theo quy mô diện tích hành chính; quy định thể hiện các yếu tố nội dung (lưới tọa độ, địa giới hành chính, ranh giới khoanh đất, hệ thống giao thông, thủy hệ, địa hình và ghi chú địa danh).
  • Môi trường phần mềm MicroStation V8i: Cấu trúc giao diện, hệ thống thanh công cụ (Attributes, Primary, Standard, Status bar, Task), thiết lập đơn vị làm việc (Working Units: Master Units, Sub Units, Resolution), các lớp đối tượng đồ họa (Point/Cell, Line, Line string, Chain, Shape, Complex shape, Text), chế độ bắt điểm (Snap Modes) và quản lý 63 lớp dữ liệu (Levels), bảng 256 màu hiển thị.
  • Phần mềm VietMap XM: Giới thiệu module chuyên ngành địa chính và phân hệ kiểm kê chạy trên nền MicroStation, các tính năng tự động tìm sửa lỗi hình học, tạo Topology vùng, đánh số thửa, chuẩn hóa mã loại đất, gán nhãn thuộc tính và tô màu bản đồ tự động theo quy phạm.

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

Nội dung chương tập trung xác định đối tượng là ứng dụng MicroStation và VietMap trong biên tập bản đồ hiện trạng từ bản đồ địa chính tại xã Xuy Xá; phân tích 4 phương pháp thành lập bản đồ và thiết lập sơ đồ quy trình công nghệ số gồm các bước: thu thập, đánh giá tài liệu $\rightarrow$ thiết kế cấu trúc lớp $\rightarrow$ quét/nắn và vector hóa $\rightarrow$ làm sạch dữ liệu $\rightarrow$ biên tập $\rightarrow$ in ấn, kiểm tra, nghiệm thu và lưu trữ.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu

Đây là chương nội dung thực nghiệm trọng tâm của khóa luận, gồm các phát hiện và kết quả cụ thể:

  • Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Xuy Xá: Xã nằm phía Bắc huyện Mỹ Đức, có đường tỉnh lộ 319 chạy qua; tiếp giáp xã Lê Thanh (Bắc), Phù Lưu Tế (Nam), Hợp Tiến (Tây), Phùng Xá (Đông). Hệ thống thủy lợi có 18 km kênh mương (kiên cố hóa 7 km, đạt 38,9%), 1 trạm bơm công suất 1.000 $\text{m}^3$, 2 cống và 4 hồ chứa. Toàn xã có 1.377 hộ dân (96% sản xuất nông nghiệp); tổng số lao động là 2.800 người (chiếm 56% dân số), trong đó lao động nông nghiệp chiếm 82%, lao động qua đào tạo đạt 13%; thu nhập bình quân đầu người xấp xỉ 10 triệu đồng/người/năm; tỷ lệ hộ nghèo chiếm 18,1%.
  • Cơ cấu sử dụng đất năm 2016: Tổng diện tích tự nhiên là 533,28 ha, gồm đất nông nghiệp 382,78 ha (71,78%), đất phi nông nghiệp 150,50 ha (28,22%), không có diện tích đất chưa sử dụng.
  • Cập nhật 12 thửa đất biến động năm 2017: Tiếp nhận hồ sơ địa chính và cập nhật không gian cho 12 thửa đất có sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất sang đất ở nông thôn (ONT) và đất xây dựng cơ sở giáo dục đào tạo (DGD).
  • Thực hiện quy trình công nghệ trên MicroStation V8i và VietMap XM: Tham chiếu 27 tờ bản đồ địa chính vào tệp tổng hợp xuyxa.dgn, chuẩn hóa lớp thông tin (Mục đích sử dụng: Level 41, Đối tượng sử dụng: Level 61, Mã đất kỳ trước: Level 32, Mã đối tượng kỳ trước: Level 59), chạy chức năng sửa lỗi bản vẽ, tạo Topology lớp 5, đánh số thứ tự thửa đất, gộp các thửa đất liền kề cùng loại thành khoanh đất kiểm kê, đánh số thứ tự khoanh đất, chuẩn hóa mã loại đất mới theo Thông tư 28/2014/TT-BTNMT, chạy tự động tô màu BĐHTSDĐ, gán nhãn loại đất và hoàn thiện khung bản đồ.
  • Đánh giá công cụ: Đánh giá ưu điểm về tốc độ xử lý, khả năng mở và tự động hóa quy trình kiểm kê của VietMap XM trên nền đồ họa MicroStation V8i.

Kết quả và đóng góp

Số liệu hiện trạng và cơ cấu sử dụng đất xã Xuy Xá

Theo kết quả điều tra và tổng hợp số liệu kiểm kê đất đai năm 2016 của xã Xuy Xá được tác giả thống kê chi tiết trong khóa luận:

STT Loại đất Mã đất Diện tích (ha) Tỷ lệ cơ cấu (%)
I Tổng diện tích tự nhiên 533,28 100,00
1 Nhóm đất nông nghiệp NNP 382,78 71,78
1.1 Đất sản xuất nông nghiệp SXN 362,38 67,95
1.1.1 Đất trồng cây hàng năm CHN 355,10 66,59
-- Đất trồng lúa LUA 332,50 62,35
-- Đất chuyên trồng lúa nước LUC 310,20 58,17
-- Đất trồng lúa nước còn lại LUK 22,30 4,18
-- Đất trồng lúa nương LUN 1,20 0,23
-- Đất trồng cây hàng năm khác HNK 22,10 4,14
-- Đất bằng trồng cây hàng năm khác BHK 22,10 4,14
1.1.2 Đất trồng cây lâu năm CLN 7,78 1,46
1.2 Đất lâm nghiệp LNP 0,00 0,00
1.3 Đất nuôi trồng thủy sản NTS 20,40 3,83
1.4 Đất làm muối LMU 0,00 0,00
1.5 Đất nông nghiệp khác NKH 0,00 0,00
2 Nhóm đất phi nông nghiệp PNN 150,50 28,22
2.1 Đất ở tại nông thôn ONT 57,82 10,84
2.2 Đất chuyên dùng CDG 70,10 13,15
-- Đất xây dựng trụ sở cơ quan TSC 0,10 0,02
-- Đất xây dựng công trình sự nghiệp DSN 3,59 0,67
-- Đất cơ sở giáo dục và đào tạo DGD 2,10 0,39
-- Đất sản xuất, kinh doanh phi nông nghiệp CSK 0,01 0,002
-- Đất có mục đích công cộng CCC 65,35 12,25
-- Đất giao thông DGT 42,03 7,88
-- Đất có di tích lịch sử - văn hóa DDT 2,04 0,38
-- Đất sinh hoạt cộng đồng DSH 0,06 0,01
-- Đất khu vui chơi, giải trí công cộng DKV 2,07 0,39
2.3 Đất cơ sở tôn giáo TON 3,40 0,64
2.4 Đất cơ sở tín ngưỡng TIN 0,16 0,03
2.5 Đất nghĩa trang, nghĩa địa, nhà tang lễ, hỏa táng NTD 2,84 0,53
2.6 Đất sông, ngòi, kênh, rạch, suối SON 12,70 2,38
2.7 Đất có mặt nước chuyên dùng MNC 0,04 0,01
2.8 Đất phi nông nghiệp khác PNK 1,31 0,25
3 Nhóm đất chưa sử dụng CSD 0,00 0,00

Kết quả cập nhật biến động đất đai năm 2017

Đề tài đã tổng hợp và cập nhật không gian thành công 12 thửa đất có biến động từ ngày 01/01/2017 đến ngày 31/12/2017 trên địa bàn xã Xuy Xá:

STT Tờ BĐĐC Thửa biến động Loại đất trước biến động Loại đất sau biến động
1 15 20 BHK ONT
2 25 13 BHK ONT
3 10 17 BHK ONT
4 58 197 BHK ONT
5 12 170, 174 ONT DGD
6 86 12 BHK ONT
7 165 22 BHK ONT
8 168 19 CLN ONT
9 155 09 NTS ONT
10 169 09 BHK ONT
11 133 14 NTS BHK
12 277 24 NTS ONT

Đóng góp và đề xuất của tác giả

  • Đóng góp kỹ thuật: Xây dựng quy trình xử lý khép kín từ khâu tham chiếu 27 tờ bản đồ địa chính đo vẽ năm 2012, chuẩn hóa cấu trúc lớp level dữ liệu, sửa lỗi biên tập hình học, tạo Topology vùng, gộp thửa thành khoanh đất kiểm kê đến tự động tô màu và xuất bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã theo đúng Thông tư 28/2014/TT-BTNMT.
  • Đề xuất, kiến nghị: Kiến nghị chính quyền cơ sở và cơ quan chuyên môn tăng cường đầu tư trang thiết bị công nghệ số, tổ chức tập huấn nâng cao kỹ năng ứng dụng phần mềm MicroStation và VietMap cho đội ngũ cán bộ địa chính cấp xã nhằm đáp ứng yêu cầu theo dõi biến động đất đai thường xuyên.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi không gian một đơn vị hành chính cấp xã (xã Xuy Xá) với thời gian theo dõi biến động gói gọn trong năm 2017. Quá trình thành lập bản đồ hoàn toàn dựa trên dữ liệu nội nghiệp kế thừa từ 27 tờ bản đồ địa chính sẵn có và số liệu thống kê sổ sách, chưa kết hợp đối soát thực địa diện rộng bằng các thiết bị định vị vệ tinh độ chính xác cao hoặc công nghệ viễn thám/ảnh máy bay không người lái (UAV).
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng ứng dụng quy trình công nghệ số sang quy mô cấp huyện và cấp tỉnh; tích hợp cơ sở dữ liệu không gian bản đồ hiện trạng vào hệ thống thông tin đất đai đa mục tiêu (LIS/VBDLIS); nghiên cứu kết hợp dữ liệu ảnh viễn thám đa thời gian để tự động hóa khâu phát hiện biến động sử dụng đất trước khi biên tập bản đồ.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Quản lý Đất đai, Địa chính, Trắc địa – Bản đồ: Nắm bắt quy trình công nghệ thực tế khi biên tập bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã từ nguồn dữ liệu bản đồ địa chính.
  • Cán bộ quản lý địa chính cấp cơ sở và kỹ thuật viên đo đạc: Tham khảo các thao tác chuẩn hóa lớp dữ liệu (Level), quy tắc sửa lỗi vùng hình học Topology, kỹ thuật gộp thửa thành khoanh đất và chuẩn hóa mã loại đất mới theo Thông tư 28/2014/TT-BTNMT trên môi trường MicroStation V8i và VietMap XM.

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận sử dụng nguồn dữ liệu nền tảng nào để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Xuy Xá?
Tác giả sử dụng bộ 27 tờ bản đồ địa chính xã Xuy Xá đo vẽ năm 2012 (đã cập nhật biến động đến 31/12/2016), bản đồ điều tra khoanh vẽ và bản đồ hiện trạng sử dụng đất kỳ kiểm kê 2014, biểu số liệu thống kê đất đai năm 2016 (file Excel) cùng hồ sơ theo dõi 12 thửa đất biến động trong năm 2017 tại UBND xã Xuy Xá.

2. Cơ sở toán học quy định cho việc lập bản đồ hiện trạng cấp xã trong khóa luận gồm những thông số nào?
Bản đồ được lập trên Elipxoid quy chiếu WGS-84, mặt phẳng chiếu hình hình trụ ngang đồng góc múi chiếu $3^\circ$ với hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài $k_0 = 0,9999$, kinh tuyến trục quy định theo Phụ lục 04 ban hành kèm Thông tư số 28/2014/TT-BTNMT.

3. Quy định gán thông tin các lớp (Level) trên MicroStation khi chuẩn hóa dữ liệu theo Thông tư 28/2014/TT-BTNMT được thực hiện như thế nào?
Các đối tượng được chuẩn hóa theo các lớp chuyên biệt: Mục đích sử dụng đất gán ở Level 41; Đối tượng sử dụng đất gán ở Level 61; Mã loại đất kỳ trước gán ở Level 32; Mã đối tượng quản lý kỳ trước gán ở Level 59; Lớp ranh giới tạo vùng Topology được chọn ở Level 5.

4. Tổng diện tích tự nhiên và cơ cấu đất đai của xã Xuy Xá năm 2016 được ghi nhận như thế nào?
Tổng diện tích tự nhiên của xã Xuy Xá là 533,28 ha. Trong đó, nhóm đất nông nghiệp chiếm 382,78 ha (71,78% tổng diện tích), nhóm đất phi nông nghiệp chiếm 150,50 ha (28,22%), và địa bàn xã không có diện tích đất chưa sử dụng (0 ha).

5. Xu hướng biến động đất đai chính tại xã Xuy Xá trong năm 2017 là gì?
Biến động đất đai trong năm 2017 gồm 12 trường hợp, chủ yếu diễn ra theo hướng chuyển đổi mục đích sử dụng từ đất nông nghiệp (đất bằng trồng cây hàng năm khác BHK, đất trồng cây lâu năm CLN, đất nuôi trồng thủy sản NTS) sang đất phi nông nghiệp (đất ở tại nông thôn ONT và đất xây dựng cơ sở giáo dục đào tạo DGD).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Việt Tiệp đã hoàn thành việc xây dựng quy trình ứng dụng phần mềm MicroStation V8i và VietMap XM để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2017 từ 27 tờ bản đồ địa chính tại xã Xuy Xá, huyện Mỹ Đức, Thành phố Hà Nội. Nghiên cứu đã phản ánh chi tiết cơ cấu diện tích 533,28 ha đất tự nhiên của xã và cập nhật đầy đủ 12 trường hợp biến động đất đai trong năm 2017 theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật của Thông tư số 28/2014/TT-BTNMT. Kết quả của đề tài đóng góp một tài liệu tham khảo có tính ứng dụng thực tế cho công tác quản lý địa chính và chuẩn hóa dữ liệu bản đồ tại cấp cơ sở.