Khóa luận Hạng Páo Chua: Ứng dụng tin học, toàn đạc lập bản đồ địa chính Tứ Quận, TQ

Khóa luận nghiên cứu ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử thành lập bản đồ địa chính tờ số 3, tỷ lệ 1:1000 tại Tứ Quận, Yên Sơn, Tuyên Quang.

• Tác giả: Hạng Páo Chua
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Khắc Thái Sơn
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý đất đai
• Đề tài: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TIN HỌC VÀ MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH TỜ SỐ 03 TỶ LỆ 1:1000 XÃ TỨ QUẬN, HUYỆN YÊN SƠN, TỈNH TUYÊN QUANG
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Tổng quan ứng dụng công nghệ tin học trong đo đạc địa chính

Công nghệ tin học đã trở thành công cụ không thể thiếu trong lĩnh vực đo đạc và lập bản đồ địa chính hiện đại. Tại tỉnh Tuyên Quang, việc ứng dụng máy toàn đạc điện tử kết hợp phần mềm xử lý số liệu đã tạo ra bước tiến vượt bậc trong công tác quản lý đất đai. Máy toàn đạc điện tử là thiết bị tích hợp khả năng đo góc và đo khoảng cách điện tử, cho phép thu thập dữ liệu tọa độ và độ cao với độ chính xác cao. Thông qua hệ thống vi xử lý tích hợp, máy tự động tính toán và lưu trữ số liệu đo đạc. Quá trình đo vẽ sử dụng lưới chiếu Gauss-Kruger với các mốc khống chế quốc gia đảm bảo tính thống nhất tọa độ. Việc kết hợp công nghệ tin học giúp giảm thiểu sai số do thao tác thủ công, tăng năng suất lao động và đảm bảo chất lượng bản đồ địa chính. Dự án thành lập bản đồ địa chính tờ số 03 tỷ lệ 1:1000 xã Tứ Quận, huyện Yên Sơn là minh chứng cụ thể cho hiệu quả của việc áp dụng công nghệ hiện đại trong đo đạc bản đồ.

1.1. Khái niệm máy toàn đạc điện tử và nguyên lý hoạt động

Máy toàn đạc điện tử là thiết bị đo đạc tích hợp ba chức năng chính: đo góc phương vị, đo góc đứng và đo khoảng cách điện tử. Thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý phát chùm tia laser hoặc hồng ngoại đến gương phản xạ đặt tại điểm cần đo. Thời gian phản hồi của tín hiệu được sử dụng để tính khoảng cách. Máy được trang bị bộ vi xử lý CPU có khả năng tính toán tọa độ X, Y, Z của điểm đo dựa trên dữ liệu đầu vào gồm tọa độ điểm đặt máy, góc phương vị và khoảng cách đo được. Các số liệu này được lưu trữ trong bộ nhớ RAM hoặc field book điện tử.

1.2. Vai trò của công nghệ GIS trong biên tập bản đồ địa chính

Hệ thống thông tin địa lý GIS đóng vai trò trung tâm trong quá trình biên tập bản đồ địa chính. Phần mềm GIS cho phép nhập liệu từ file dữ liệu thô của máy toàn đạc điện tử, chuyển đổi định dạng và hiển thị các điểm chi tiết trên màn hình làm việc. Các công cụ vẽ đường thẳng, tạo đa giác và tính toán diện tích được sử dụng để hoàn thiện bản đồ. Hệ thống kiểm tra lỗi tự động giúp phát hiện sai lệch trong ranh giới thửa đất. Tại dự án Tứ Quận, phần mềm Microstation được sử dụng làm công cụ biên tập chính.

II. Phân tích thực trạng đo đạc địa chính tại Tuyên Quang

Tỉnh Tuyên Quang nằm ở vùng trung du miền núi phía Bắc, địa hình phức tạp với nhiều đồi núi và thung lũng. Đặc điểm địa hình này tạo ra không ít thách thức cho công tác đo đạc bản đồ địa chính. Trước khi áp dụng công nghệ toàn đạc điện tử, việc đo vẽ chủ yếu sử dụng phương pháp thủ công bằng thước dây và thước đo góc cơ khí. Phương pháp truyền thống này có nhiều hạn chế về độ chính xác, tốc độ thu thập số liệu và khả năng xử lý dữ liệu. Tại xã Tứ Quận, huyện Yên Sơn, quỹ đất hiện trạng năm 2018 bao gồm nhiều loại đất khác nhau với ranh giới phức tạp. Công tác đo đạc đòi hỏi phải xác định chính xác vị trí, hình dạng và diện tích từng thửa đất. Hệ lưới kinh vĩ địa phương cần được thiết lập làm cơ sở khống chế cho toàn bộ khu vực đo vẽ. Số liệu tọa độ các điểm lưới địa chính phải được bình sai để đảm bảo độ tin cậy trước khi tiến hành đo chi tiết.

2.1. Thách thức về địa hình và hệ thống khống chế tại xã Tứ Quận

Xã Tứ Quận có địa hình đồi núi xen kẽ với các khu dân cư phân tán dọc theo thung lũng. Điều này gây khó khăn cho việc thiết lập hệ thống điểm khống chế phủ đều toàn bộ khu vực đo. Các mốc địa chính cần được xây dựng tại vị trí ổn định, có tầm nhìn thoáng để đảm bảo khả năng liên kết giữa các trạm đo. Khoảng cách giữa các điểm khống chế phải phù hợp với tỷ lệ bản đồ 1:1000. Việc tìm kiếm vị trí đặt mốc trên địa hình phức tạp đòi hỏi khảo sát kỹ lưỡng và tính toán trước.

2.2. Hạn chế của phương pháp đo đạc truyền thống

Phương pháp đo đạc thủ công truyền thống sử dụng thước dây và thước đo góc có nhiều hạn chế đáng kể. Độ chính xác đo góc chỉ đạt khoảng 1-2 phút cung, trong khi máy toàn đạc điện tử đạt 1-5 giây cung. Đo khoảng cách bằng thước dây dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, độ dốc địa hình và lực kéo. Năng suất đo đạc thủ công thấp, chỉ đạt khoảng 20-30 điểm/ngày so với hàng trăm điểm khi sử dụng toàn đạc điện tử. Số liệu thu thập dạng giấy gây khó khăn trong quá trình xử lý và biên tập bản đồ số.

III. Quy trình ứng dụng toàn đạc điện tử lập bản đồ địa chính

Quy trình ứng dụng công nghệ toàn đạc điện tử trong lập bản đồ địa chính tại xã Tứ Quận được thực hiện theo trình tự khoa học. Giai đoạn chuẩn bị bao gồm kiểm định máy móc, thiết lập hệ thống điểm khống chế và lập kế hoạch đo đạc chi tiết. Máy toàn đạc điện tử được sử dụng kết hợp với gương phản xạ và giá ba chân có bộ cân bằng dọi tâm quang học. Tại mỗi trạm đo, kỹ thuật viên tiến hành cân bằng, định tâm máy và khởi động thiết bị. Các tham số đầu vào gồm hằng số K, nhiệt độ, áp suất, tọa độ và độ cao điểm trạm được nhập vào máy. Quá trình đo chi tiết sử dụng gương sào tại các vị trí ranh giới thửa đất và địa vật. Dữ liệu đo được lưu trữ trong bộ nhớ máy và trút về máy tính qua kết nối cáp. Phần mềm tiện ích đổi định dạng file số liệu được sử dụng trước khi nhập vào hệ thống GIS. Toàn bộ quy trình đảm bảo tính chính xác và hiệu quả cao.

3.1. Kỹ thuật đo chi tiết và thu thập dữ liệu ngoài thực địa

Kỹ thuật đo chi tiết sử dụng máy toàn đạc điện tử đặt tại các trạm đo đã được khống chế tọa độ. Tại mỗi trạm, kỹ thuật viên ngắm chính xác điểm định hướng để thiết lập phương vị ban đầu. Gương sào được di chuyển đến các vị trí ranh giới thửa đất, góc nhà, bờ tường và các địa vật cần đo. Máy tự động đo góc phương vị, góc đứng và khoảng cách đến gương. Mỗi điểm đo được ghi nhận kèm số thứ tự và mô tả đặc điểm. Trình tự đo tuân theo nguyên tắc đi dọc ranh giới thửa đất để đảm bảo tính liên tục.

3.2. Xử lý số liệu và biên tập bản đồ bằng phần mềm chuyên dụng

Sau khi hoàn thành đo đạc ngoài thực địa, dữ liệu được trút từ máy toàn đạc điện tử về máy tính. File dữ liệu thô được chuyển đổi định dạng thông qua phần mềm tiện ích chuyên dụng. Phần mềm Microstation được sử dụng để biên tập bản đồ địa chính. Các thao tác chính bao gồm: phun điểm chi tiết lên bản vẽ, tạo mô tả trị đo, nối điểm thành ranh giới thửa đất và thể hiện loại đất. Hệ thống kiểm tra lỗi Clean tự động phát hiện các sai lệch trong bản vẽ như thửa đất hở, chồng lấn hoặc thiếu thông tin.

IV. Kết quả và ứng dụng thực tiễn tại xã Tứ Quận Tuyên Quang

Dự án thành lập bản đồ địa chính tờ số 03 tỷ lệ 1:1000 xã Tứ Quận đã đạt được kết quả tích cực. Bản đồ hoàn chỉnh thể hiện đầy đủ các yếu tố nội dung gồm khung bản đồ, hệ thống điểm khống chế, ranh giới thửa đất, loại đất và số thứ tự thửa. Diện tích từng thửa đất được tính toán chính xác dựa trên tọa độ đã đo đạc. Số liệu thống kê diện tích tờ bản đồ cung cấp cơ sở dữ liệu tin cậy cho công tác quản lý đất đai địa phương. Bản đồ địa chính số được lưu trữ dưới định dạng điện tử, dễ dàng truy xuất, chỉnh sửa và cập nhật khi có thay đổi. Kết quả này phục vụ hiệu quả cho việc cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, quy hoạch sử dụng đất và giải quyết tranh chấp đất đai. Mô hình ứng dụng công nghệ toàn đạc điện tử tại Tứ Quận có thể nhân rộng cho các xã khác trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang.

4.1. Đánh giá độ chính xác và chất lượng bản đồ thành phẩm

Độ chính xác của bản đồ địa chính được đánh giá qua nhiều tiêu chí kỹ thuật. Sai số vị trí điểm chi tiết so với điểm khống chế không vượt quá giới hạn cho phép theo quy định. Diện tích thửa đất tính từ tọa độ trên bản đồ số phù hợp với diện tích đo thực tế. Các yếu tố nội dung thể hiện đầy đủ, rõ ràng và đúng quy cách. Kiểm tra thực địa xác nhận bản đồ phản ánh đúng hiện trạng sử dụng đất. Chất lượng bản đồ đạt tiêu chuẩn phục vụ quản lý đất đai cấp xã.

4.2. Hướng phát triển và nhân rộng mô hình ứng dụng

Mô hình ứng dụng công nghệ toàn đạc điện tử trong lập bản đồ địa chính tại Tứ Quận có tiềm năng nhân rộng lớn. Các địa phương trong tỉnh Tuyên Quang có thể áp dụng quy trình tương tự với chi phí đầu tư hợp lý. Trong tương lai, việc tích hợp công nghệ GNSS RTK sẽ nâng cao hơn nữa độ chính xác và hiệu suất đo đạc. Phần mềm quản lý đất đai tích hợp bản đồ số giúp tra cứu thông tin nhanh chóng. Đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật tại địa phương là yếu tố quan trọng để duy trì và phát triển mô hình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Đất đai là sản phẩm của tự nhiên; là tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá của mỗi quốc gia. Đất đai là cội nguồn của mọi hoạt động sống không những của con người mà của mọi sinh vật; đặc biệt là hoạt động sống của con người; nếu không có đất sẽ không có sản xuất và không có sự tồn tại của con người. Không những thế trong sự nghiệp của mỗi quốc gia trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, đất luôn chiếm giữ một vị trí quan trọng; đất là nguồn đầu vào của nhiều ngành kinh tế khác nhau; là tư liệu sản xuất của ngành nông nghiệp. Song sự phân bố đất đai lại rất khác nhau dẫn đến nảy sinh các mối quan hệ về đất đai cũng rất phức tạp, vấn đề đặt ra ở đây là làm sao quản lý đất đai một cách có hiệu quả để góp phần giải quyết tốt các quan hệ đất đai thúc đẩy sự phát triển nền kinh tế đất nước.

Công tác đo đạc thành lập bản đồ địa chính, lập hồ sơ địa chính, đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất là những công việc chính của công tác quản lý Nhà nước về đất đai, đây là chủ trương lớn của Đảng và Nhà nước. Để quản lý đất đai một cách chặt chẽ theo một hệ thống tư liệu mang tính khoa học và kỹ thuật cao, cần thiết phải có bộ bản đồ địa chính chính quy và hồ sơ địa chính hoàn chỉnh theo quy định của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường. Hiện nay dưới những hoạt động của con người và những thay đổi của tự nhiên làm cho đất đai có những biến đổi không ngừng do đó. Để bảo vệ quỹ đất đai cũng như để phục vụ tốt hơn cho công tác quản lý đất đai thì bản đồ địa chính là một trong những tài liệu hết sức cần thiết, vì nó là nguồn tài liệu cơ sở cung cấp thông tin cho người quản lý, sử dụng đất đai, đồng thời là tài liệu cơ bản nhất của bộ hồ sơ địa chính mang tính pháp lý cao.

Với tính chất hết sức quan trọng của hệ thống bản đồ địa chính. 2 Với tính cấp thiết của việc phải xây dựng hệ thống bản đồ địa chính cho toàn khu vực xã Tứ Quận, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang, với sự phân công, giúp đỡ của ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa quản lý tài nguyên, đội đo đạc thuộc công ty cổ phần tài nguyên và môi trường phương bắc với sự hướng dẫn của thầy giáo PGS. Nguyễn Khắc Thái Sơn em tiến hành nghiên cứu đề tài ứng dụng công nghệ tin học và máy toàn đạc điện tử để thành lập bản đồ địa chính tờ số 3 tỷ lệ 1:1000 xã tứ quận, huyện yên sơn, tỉnh tuyên quang. Mục tiêu của đề tài - Xây dựng được lưới khống chế đo vẽ tờ bản đồ số 01 tỷ lệ 1:1000 - Thu thập được tờ bản đồ số từ số liệu đo đo vẽ chi tiết - Chỉ ra được các thuận lợi, khó khăn, giải pháp 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 NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học 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 cấp xã, phường, thị trấn, được cơ quan nhà nước có thẩm quyền xác nhận[4].

Tính chất, vai trò 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 để thực hiện, đăng ký đất đai, giao 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 hoach 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 lại, tố cáo về tranh chấp đất đai[3].

Các loại bản đồ địa chính - Bản đồ địa chính được lưu ở hai dạng là bản đồ giấy và bản đồ số - 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 địa chính có nội dung thông tin tương tự như bản đồ địa chính giấy, xong các thông tin được số hóa, mã hóa và lưu trữ dưới dạng số trong máy tính. Trong đó các thông tin không gian lưu trữ dưới dạng tọa độ, còn thông tin thuộc tính sẽ được mã hóa. - Bản đồ địa chính có hai loại: 4 + Bản đồ địa chính gốc: là bản đồ đo vẽ thể hiện hiện trạng sử dụng đất, là tài liệu sơ sở cho biên tập, đo vẽ bổ sung chỉnh lý 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 củ từng chủ sử dụng đất và được hoàn chỉnh phù hợp với các số liệu trong hồ sơ địa chính[6]. Các yếu tố cơ bản và Nội dung bản đồ địa chính 2. Các yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính Để đảm bảo tính thống nhất, tránh nhầm lẫn và dễ dàng vận dụng trong quá trình thành lập cũng như trong quá trình sử dụng bản đồ và quản lý đất đai ta cần phải phân biệt và hiểu rõ bản chất các yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính và các yếu tố phụ khác có liên quan. - Yếu tố điểm: Điểm là một vị trí được đánh dấu ở thực địa bằng mốc.

Trong thực tế đó là các điểm trắc địa, các điểm đặc trưng trên đường biên thửa đất, các điểm đặc trưng của địa vật, địa hình. Trong địa chính cần quản lý dấu mốc thể hiện điểm ở thực địa và toạ độ của chúng. - Yếu tố đường: Đó là các đoạn thẳng, đường thẳng, đường cong. Đối với đoạn thẳng cần xác định và quản lý toạ độ hai điểm đầu và cuối, từ toạ độ có thể tính ra chiều dài và phương vị của đoạn thẳng.

Đối với đường gấp khúc cần quản lý toạ độ các điểm đặc trưng của nó. Xác định đường cong bằng cách chia nhỏ đường cong tới mức các đoạn nhỏ của nó là đoạn thẳng và nó được quản lý như một đường gấp khúc. - Thửa đất: Là yếu tố đơn vị cơ bản của đất đai. Thửa đất là một mảnh đất 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 phần được sử dụng vào các 5 mục đích khác nhau, trồng cây khác nhau, mức tính thuế khác nhau. Loại thửa này gọi là thửa đất phụ hay đơn vị tính thuế. - Lô đất: Là vùng đất có thể 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 về địa lý như có cùng độ cao, độ dốc, theo điều kiện giao thông, thuỷ lợi, theo mục đích sử dụng hay cùng loại cây trồng. - 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 tạo thành một cộng đồng người cùng sống và lao động sản xuất trên một vùng đất. Các cụm dân cư thường có sự cố 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 hoặc đường 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 đối với các hoạt động về chính trị, kinh tế, văn hoá, xã hội trong phạm vi lãnh thổ của mình[6].

Bản đồ địa chính là tài liệu chủ yếu trong bộ hồ sơ địa chính. Vì vậy, trên bản đồ cần thể hiện đầy đủ các yếu tố đáp ứng yêu cầu của công tác quản lý đất đai. Trên bản đồ cần thể hiện đầy đủ các yếu tố sau: - Điểm khống chế tọa độ và độ và độ cao: Trên bản đồ cần thể hiện đầy đủ các điểm khống chế các cấp, lưới tọa độ địa chính cấp 1, cấp 2 và các điểm khống chế đo vẽ có chôn mốc ở thực địa để sử dụng lâu dài. Đây là yếu tố dạng điểm cần thể hiện chính xác.

- Địa giới hành chính các cấp: Cần thể hiện chính xác đường địa giới quốc gia, địa giới hành chính các cấp Tỉnh, Huyện, Xã, các mốc địa giới hành chính , các điểm ngoặt của đường địa giới. 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. 6 Các đường địa giới phải phù hợp với hồ sơ địa giới đang được lưu thông trong các cơ quan nhà nước. - Ranh giới thửa đất: Thửa đất là yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính.

Ranh giới thửa đất được thể hiện trên bản đồ bằng đường viền khép kín dạng đường gấp khúc hoặc từng đoạn thẳng tạo đường cong. Để xác định vị trí thửa đất cần đo vẽ chính xác các điểm đặc trưng trên đường ranh giới của nó như điểm góc thửa điểm ngoặt, đường cong của đường biên.