Nghiên cứu phương pháp xây dựng bản đồ địa chính bằng kỹ thuật tin học

bản đồ địa chính ........................................................................ 5 1.3. Các kỹ thuật đo đạc áp dụng trong xây dựng bản đồ địa chính. ......................... 6 CHƢƠNG 2: HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH VÀ CÁC VẤN ĐỀ..................................................................................................................................... 8 2.1. Đo vẽ thực địa và thành lập bản đồ gốc .............................................................. 8 2.2. Biên vẽ bản gốc và tính diện tích ...................................................................... 10 2.3. Can vẽ bản đồ theo mẫu 75 x 80 cm để đăng kí nhận đất ................................. 11 2.4. Hoàn thiện bản đồ gốc ...................................................................................... 11 2.5. Trình bày bản đồ địa chính và duyệt công nhận ............................................... 11 CHƢƠNG 3: MỘT VÀI NÉT VỀ CÁCH TIẾP CẬN THEO CÔNG NGHỆ "HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ" (GIS) ................................................................................... 12 3.1. Vài khái niệm tổng quan về công nghệ GIS ..................................................... 12 3.2. Mô hình dữ liệu ................................................................................................. 12 3.3. Đầu vào ............................................................................................................. 13 3.4. Tra cứu và hỏi đáp dữ liệu (Query)................................................................... 14 3.5. Phân tích, xử lí dữ liệu (Analysis) .................................................................... 15 3.6. Đầu ra (Output) ................................................................................................. 16 3.7. Ứng dụng của công nghệ GIS và các khả năng tiếp cận ................................... 16 CHƢƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ SỐ ĐỊA CHÍNH .................................................................................................................................................. 17 4.1. Các yêu cầu xây dựng bản đồ số địa chính ....................................................... 17 4.2. Tổng quan về các khả năng công nghệ hiện có ................................................ 19 4.3. Các bƣớc xây dựng bản đồ số địa chính ........................................................... 21 CHƢƠNG 5: CÁC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM ....................................................... 23 5.1. Các file dữ liệu .................................................................................................. 23 5.2. Sơ đồ xử lí dữ liệu trong hệ thống .................................................................... 26 5.3. Các modul chính của hệ thống .......................................................................... 27 CHƢƠNG 6: CÁC VẤN ĐỀ CÒN TỐN TẠI VÀ KẾT LUẬN ................................. 28 6.1. Các vấn đề còn tồn tại ....................................................................................... 28 6.2. Các khả năng ứng dụng ..................................................................................... 29 3 CHƢƠNG 1: TỒNG QUAN VỀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH Bản đồ địa chính thuộc nhóm bản đồ chuyên đề, là tài liệu cơ sở đề xây dựng hồ sơ địa chính phục vụ cho các hoạt động quản lí đất đai. Theo quy định của Luật Đất đai, bản đồ địa chính là tài liệu bắt buộc phải có trong hồ sơ địa chính. Bản đồ địa chính đã đƣợc thành lập ở tỷ lệ thích hợp thể hiện đƣợc từng thửa đất sẽ cho phép thực hiện các tác nghiệp tiếp theo của quản lí đất đai nhƣ đăng kí sử dụng đất, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng, giải quyết tranh chấp đất đai, thực hiện các quyền của ngƣời sử dụng đất, tiến hành quy hoạch sử dụng và phát triển đất đai,... Ngoài ra, do tính đặc thù về tỷ lệ lớn và độ chính xác cao, bản đồ địa chính còn phục vụ rất đắc lực cho các cộng tác quản lí điều hành kinh tế xã hội trong nhiều lĩnh vực khác nhau. 1.1. Các yêu cầu kỹ thuật Theo quy định, để thỏa mãn các yêu cầu của công tác quản lí nhằm thể hiện đến từng thửa đất, tùy theo quy mô kích thƣớc của thửa đất ở từng vùng, bản đồ địa chính đƣợc thành lập ở các tỷ lệ 1/5.000, 1/2.000, 1/1.000, 1/500 hoặc thậm chí 1/200 (khu dân cƣ đô thị). Nội dung của bản đồ địa chính phải thể hiện đầy đủ các yếu tố nhƣ quy phạm thành lập bản đồ địa chính quy định, bao gồm: 1.1.1 Cơ sở toán học của bản đồ gồm lƣới kinh vĩ tuyến, lƣới kilômét, điểm khống chế tọa độ nhà nƣớc, danh pháp bản đồ. Tất cá các yếu tố này đƣợc biểu thị hoàn toàn thống nhất nhƣ trên các bản đồ địa hình có cùng tỷ lệ sử dụng các điểm khống chế theo hệ tọa độ gốc. Việc chia mảnh và ghi danh pháp bản đồ địa chính đƣợc quy định nhƣ sau: Đối với các khu vực đã có hệ tọa độ nhà nƣớc, cách chia mảnh và ghi danh pháp bản đồ địa chính thống nhất nhƣ cách chia mảnh và ghi danh pháp của bản đồ địa hình. Chia tờ bản đồ 1/100.000 thành 384 mảnh tỷ lệ 175.000, đƣợc đánh số từ trên xuống dƣới từ trái sang phải. Phiên hiệu mảnh bản đồ 1/5.000 là số hiệu của mảnh bản đồ tỷ lệ 1/100.000 kèm theo số thứ tự của mảnh chia ghi trong ngoặc đơn. Ví dụ: 4 F-48-144 (348) là mảnh bản đồ 1/5.000 thứ 348 thuộc mảnh bản đồ tỷ lệ 1/100.000 có số hiệu là F- 48 -144 Để có mảnh bản đồ tỷ lệ 1/2.000, chia tờ bản đồ tỷ lệ 1/5.000 ra thành 4 phần rồi dùng chữ cái a, b, c , d để ghi. Phiên hiệu mảnh bản đồ tỷ lệ 1/2.000 là số hiệu của mảnh bản đồ 1/5.000 kèm theo số hiệu của mảnh 1/2.000 sau khi chia để trong ngoặc. Ví dụ : F - 48 - 144 (384 - a) v.v. Trên các bản đồ tỷ lệ 1/5.000, 1/2.000, mật độ lƣới ô vuông quy định là 10 x 10 cm. 1.1.2. Các yếu tố định hƣớng gồm có mạng lƣới thủy văn, đƣờng giao thông, ranh giới hành chính các cấp, trung tâm hành chính các cấp đƣợc biểu thị theo quy phạm đo vẽ bản đồ địa chính các tỷ lệ 1/1.000, 1/2.000 và 1/5.000 do Tổng cục Quản lí Ruộng đất ban hành năm 1993. 1.1.3. Yếu tố chuyên ngành chính của bản đồ địa chính là ranh giới thửa đất và các kí hiệu bên trong thể hiện các đặc điểm của từng thừa đất bao gồm số hiệu thửa, diện tích thửa, loại đất phân theo mục đích sử dụng. Các yếu tố này đƣợc biểu thị theo quy định nhƣ sau: Loại sử dụng Số hiệu thửa Diện tích Ví dụ: 2L 125 1650 thể hiện thửa đất thứ 25 trên tờ bản đồ, có diện tích là 1650 m2 và loại sử dụng là đất 2 vụ lúa. Ranh giới thửa đất có thể đƣợc thể hiện bằng các kí hiệu của các yếu tố nhƣ đƣờng bờ ruộng, kênh mƣơng, hàng rào.... và có dấu mốc ranh giới. Có ranh giới giữa các chủ sử dụng và ranh giới giữa các loại sử dụng. Yếu tố chuyên ngành chính này có vai trò quyết định cho các bƣớc tiếp theo của tác nghiệp quản lí đất đai, đặc biệt cho công tác cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng. Đây là yếu tố mang tính pháp lí của bản đồ vì ranh giới sử dụng và diện tích của từng thửa đất thể hiện trên tờ bản đồ địa chính đã đƣợc chủ sử dụng đăng kí, chấp nhận và có sự xác nhận 5 của UBND xã và cơ quan quản lí cấp huyện, do đó, việc biên vẽ các kí hiệu phải đúng nhƣ quy định. 1.1.4 Tên xã, huyện, tỉnh, tên thôn ấp, bản, tên xử đồng, tên các sông lớn, các dãy núi. 1.1.5 Các yếu tố phụ ngoài khung nhằm thể hiện những vấn đề có liên quan đến nội dung bên trong, giải thích cho nội dung của bản đồ nhƣ số hiệu mảnh, đơn vị đo đạc và thành lập bản đồ, cấp kí duyệt, sơ đồ ghép mảnh, phần giải thích, v.v. Tất cả các yếu tố này đều phải theo mẫu sơ đồ khung quy định. 1.2. Các bƣớc đo vẽ bản đồ địa chính Quy trình công nghệ thành lập bán đồ địa chính do Tồng cục Quản lí ruộng đất ban hành năm 1993 gồm các bƣớc sau: 1. Đo vẽ thực địa 2. Thành lập bản đồ gốc 3. Biên vẽ bản gốc và tính diện tích 4. Can vẽ bản đồ theo mẫu 75 X 80 cm đề đăng kí, nhận đất 5. Hoàn thiện bản đồ gốc 6. Bản đồ địa chính 7. Duyệt công nhận Từ quy trình công nghệ trên, việc biên vẽ bản đồ địa chính đƣợc thực hiện từ bản đồ gốc đã đƣợc hoàn chỉnh và đã đăng kí nhận đất xong. Lẽ dĩ nhiên yêu cầu về độ chính xác đƣợc đặt ra ở tất cả các khâu, từ đo vẽ thực địa, thành lập và biên vẽ bán đồ gốc, tính toán diện tích cho đến thực hiện các thủ tục đăng kí và hoàn thiện bản đồ. Đối với mỗi khâu trong quá trình này đều đã có quy trình quy phạm phải đƣợc tuân theo một cách chặt chẽ. Nhƣ vậy, bản đồ địa chính có kích thƣớc theo quy định là 75 x 80 cm (kích thƣớc khung trong là 63 x 72 cm) xây dựng theo nguyên tắc mỗi bản gốc tƣơng ứng với 1 tờ bán đồ địa chính. Trƣờng hợp thửa đất nằm trên nhiều mảnh gốc thì sẽ đƣợc thể hiện trên tờ bản đồ tƣơng ứng với mảnh gốc chứa phần diện tích lớn nhất của thừa đất. Số thửa và diện tích của thửa đất đó sẽ ghi đại diện ở tở bản đồ địa chính và mảnh gốc tƣơng ứng còn trên các mảnh gốc khác không ghi diện tích và số thừa. Có thể có trƣờng hợp phá khung đề thể hiện trọn thửa khi thửa đất quá lớn. 6 Ngoài các ký hiệu quy ƣớc, lực nét thể hiện trên bản đồ địa chính là 0.2 mm. Bản đồ sau khi đƣợc ngƣời sử dụng đăng kí nhận đất, có sự xác nhận của UBND xã và cơ quan quản lí đất đai cấp trên mới đƣợc công nhận là bản đồ địa chính. Đó chính là bản gốc lƣu giữ lâu dài và đƣợc dùng để sao các bản sử dụng tiếp theo, sao trích lục sơ đồ trong việc cấp giấy CNQSD đất và là tài liệu duy nhất đƣợc sử dụng trong việc giải quyết các tranh chấp, kiện tụng về đất đai. Nếu bản đồ chƣa đạt đƣợc yêu cầu này thì mới chỉ là tài liệu gốc chứ chƣa đƣợc công nhận là bản đồ địa chính. Bản đồ địa chính còn phải đƣợc đảm bảo đƣợc bổ sung chỉnh lí thƣờng xuyên để thể hiện những thay đổi biến động về ranh giới, diện tích và chủ sử dụng đất, theo các quyết định giao đất, thu hồi đất, chuyển mục đích sử dụng hoặc quyền sử dụng do các cấp có thẩm quyền ban hành. Trên cơ sở các kết quả đo đạc chỉnh lí ở thực địa, chuyển vẽ lên bản đồ theo quy trình kĩ thuật đã ban hành (kí hiệu và ghi chú cho các yếu tố mới đƣợc chỉnh lí đƣợc thể hiện bằng mầu đó). Cách trình bày ngoài khung của bản đồ địa chính đƣợc quy định thống nhất. Cách đánh số thửa trên bản đồ địa chính đƣợc quy định theo nguyên tắc tăng dần từ trên xuống dƣới, từ phải qua trái. 1.3. Các kỹ thuật đo đạc áp dụng trong xây dựng bản đồ địa chính. Để tiến hành đo vẽ chi tiết bản đồ địa chính, trƣớc hết cần phải xây dựng mạng lƣới các điểm tọa độ địa chính hạng 1 và 2 dựa trên mạng lƣới các điểm tọa độ nhà nƣớc (điểm hạng III). Ở những nơi chƣa có điểm tọa độ nhà nƣớc, phải xây dựng lƣới cơ sở độc lập. Việc xây dựng các mạng lƣới tọa độ địa chính 1 và 2 phải đảm báo độ chính xác đƣợc quy định trong quy phạm đo vẽ lƣới tọa độ địa chính các cấp. Trên cơ sở mạng lƣới các điểm tọa độ địa chính đã đƣợc xây dựng, tiến hành đo vẽ chi tiết bản đồ địa chính theo các kỹ thuật sau: 1.3.1 Phương pháp bàn đạc Dùng máy bàn đạc để thực hiện đo chi tiết, tài liệu thực địa thu đƣợc là các bản vẽ bằng giấy bồi trên gỗ (kẽm, nhôm) hoặc giấy nhựa diamat đi kèm với các bản nhật kí thực địa. Các bản vẽ đều đƣợc vẽ bằng 7 chì. Công tác nội nghiệp là vẽ lại các bản đó bằng mực đen, tính diện tích, đánh số thửa, ghi diện tích thửa cùng những kí hiệu khác lên bản vẽ. 1.3.2. Phương pháp toàn đạc Nếu dùng máy toàn đạc để thực hiện đo chi tiết bản đồ địa chính, tài liệu thu đƣợc sẽ gồm: góc đo, chiều dài cạnh thửa đất, sơ đồ nối thửa, ... có thể có cả các thông tin về loại ruộng đất, tên chủ sử dụng, v.v. Dựa trên các thông tin đó, bản vẽ đƣợc xây dựng trong phòng cùng với các công việc tiếp theo nhƣ tính toán diện tích và những công việc khác nhƣ quy trình yêu cầu. 1.3.3. Phương pháp sử dụng ảnh hàng không Phƣơng pháp này dựa trên ảnh chụp máy bay đã nắn phóng lớn để thành lập bản đồ địa chính. Tài liệu thực địa bao gồm: các tấm ảnh điều vẽ, nhật kí thực địa. Sau khi cắt dán ảnh, thanh vẽ trên ảnh thu đƣợc bình đồ ảnh đƣợc coi là bản gốc thực địa. So với các phƣơng pháp cổ điển, việc sử dụng ảnh hàng không giảm đƣợc số công ngoài trời và đẩy nhanh đƣợc tiến độ công tác lập bán đồ địa chính. 8 CHƢƠNG 2: HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC ĐO VẼ BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH VÀ CÁC VẤN ĐỀ Trên thực tế, công tác đo vẽ bản đồ địa chính theo tọa độ nhà nƣớc chỉ mới tiến hành trong khoảng 5 năm gần đây. Nguồn tài liệu đã có từ trƣớc đƣợc thành lập trong quá trình thực hiện chỉ thị 299/TTg không đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu kỹ thuật quy định và đặc biệt không đƣợc xây dựng dựa trên hệ tọa độ nhà nƣớc. Vì vậy trong báo cáo này sẽ chỉ đề cập đến công tác xây dựng bản đồ địa chính có tọa độ nhà nƣớc. Cũng do xuất phát từ mục tiêu của đề tài, trong chƣơng này, hiện trạng công tác đo vẽ bản đồ địa chính và các vấn đề sẽ đƣợc xem xét theo các bƣớc của quy trình đo vẽ bản đồ địa chính và từ góc độ nhu cầu và khả năng tin học hóa. 2.1. Đo vẽ thực địa và thành lập bản đồ gốc Từ trƣớc tới nay, công tác đo vẽ thực địa đƣợc thực hiện bằng các phƣơng pháp bàn đạc, toàn đạc, hoặc kết hợp cả 2 phƣơng pháp này. Trong những năm gần đây, đã bắt đầu áp dụng kỹ thuật xây dựng bản đồ địa chính từ ảnh máy bay hoặc đo vẽ thực địa bằng toàn đạc điện từ, tuy vậy, nếu xét trên góc độ tin học hóa thì 2 phƣơng pháp sau chỉ là việc tự động hóa một số công đoạn ban đầu của 2 phƣơng pháp toàn đạc và bản đạc truyền thống. * Phương pháp bàn đạc. Đây là phƣơng pháp hiện vẫn đang đƣợc áp dụng phổ biến nhất hiện nay. Các kết quả đo đạc đƣợc thể hiện ngoài thực địa bằng các đƣờng nét trực tiếp lên chất liệu bằng giấy bồi trên gỗ, kẽm, nhôm hoặc trên giấy nhựa diamat. Hiện loại bản đồ bằng chất liệu giấy bồi trên gỗ dán là tƣơng đối phổ biến ở phần lớn các tỉnh miền Bắc. Có rất nhiều bản đồ hiện nay đã bị cong vênh (do chất liệu gỗ dán) và bị ẩm mốc dẫn đến mờ dần các nét vẽ và các thông tin khác thể hiện trên đó. Vì vậy, vấn đề bảo quản và lƣu giữ đang đƣợc đặt ra hết sức cấp bách. Cũng do dạng chất liệu nên thực chất việc cập nhật các biến động về ranh giới và các thông tin địa chính là hết sức khó khăn và hầu nhƣ không làm đƣợc, vì vậy, các bản đồ này nói chung không còn thể hiện đúng hiện trạng. Các bản đồ bằng chất liệu giấy bồi trên kẽm, nhôm tuy có khá hơn các bản đồ làm bằng chất liệu 9 giấy bồi trên gỗ dán ở chỗ ít bị cong vênh do thay đổi độ ẩm nhƣng cũng bị ẩm mốc nhanh chóng do thời tiết và vì vậy dẫn đến mờ các nét vẽ và các thông tin thể hiện trên đó. Cũng nhƣ loại trên, các bản đồ này cũng tƣơng đối không thuận lợi cho việc cập nhật các biến động. Các bản đồ trên giấy nhựa diamat là chất liệu thuận tiện hơn cả cho lƣu giữ, bảo quản cũng nhƣ cho công tác cập nhật biến động. Tuy vậy loại này hiện có rất ít, có thể vì giá thành của giấy nhựa diamat còn khá cao so với các loại bản kẽm hoặc gỗ dán bồi. * Phương pháp toàn đạc. Theo phƣơng pháp này, các số liệu đo đạc đƣợc ghi nhận ngoài thực địa vào sổ đo đạc, sau đó đƣợc thể hiện lên bản vẽ bằng công tác nội nghiệp. Tuy nhiên, do từ trƣớc tới nay chƣa có các quy định cụ thể về một loại số đo ngoại nghiệp thống nhất, việc thể hiện lên bản vẽ vẫn phải thực hiện bởi chính những ngƣời đã làm công tác đo đạc thực địa. Tuy có thể dựa vào số liệu đo đạc để tính ra tọa độ các trạm đo (các điểm góc thửa), nhƣng trên thực tế đã không làm nhƣ vậy mà trực tiếp dựa theo góc đo và khoảng cách từ điểm trạm máy, để thể hiện lên bản vẽ. Các bản vẽ loại này thƣờng đƣợc thể hiện trên giấy vẽ crôki thông thƣờng hoặc trên giấy nhựa diamat. 2.1.1. Khả năng tin học hóa: Đối với các kết quả có đƣợc từ phƣơng pháp bàn đạc, khả năng tin học hóa duy nhất là số hóa các bản vẽ có đƣợc trên các chất liệu bằng các bản số hóa (digitizer) hoặc quét vào bằng máy quét (scanner) rồi xử lý hoàn chỉnh (vector hóa) để có đƣợc một bản đồ số. Việc này thực chất là can lại bản gốc, vì vậy độ chính xác đạt đƣợc chỉ có thể tƣơng đƣơng một bản can. Với các kết quả có đƣợc bằng phƣơng pháp toàn đạc, khả năng tin học hóa thuận lợi hơn nhiều, vì có thể hoàn toàn dựa trên các số liệu đo đạc để xứ lí tính toán bằng máy tính tọa độ các điểm trạm đo (góc thửa) rồi thể hiện lên màn hình và tiến hành nối thửa theo sơ đồ nối thửa lập kèm với sơ đồ. Trong trƣờng hợp này, bản vẽ đƣợc lập ra (bản đồ số) có kèm theo tọa độ chính xác của tất cả các điểm trạm đo và nhƣ vậy có độ chính xác cao hơn so với cách dựng bản vẽ bằng phƣơng pháp thủ công nhƣ vẫn làm từ trƣớc tới nay. Bản vẽ này vì vậy có độ chính xác của bản gốc. 10 2.1.2. Các vấn đề: Tuy khả năng tin học hóa là rõ ràng nhƣ đã trình bày ở trên, hiện tại đang có những khó khăn sau đây: Đối với các bản vẽ có sẵn hoặc các kết quả đo đạc theo phƣơng pháp bàn đạc, chỉ có các bản vẽ trên giấy nhựa diamat là có thể đƣợc số hóa dễ dàng bằng cả hai cách là dùng bản số hóa hoặc quét qua máy quét ảnh. Còn đối với các bản vẽ bằng giấy bồi trên các chất liệu khác nhau, các khó khăn gặp phải là: a/ Do các bản vẽ bị cong vênh nên khi can lại không thể đạt đƣợc độ chính xác theo yêu cầu b/ Các chất liệu bồi hoặc quá dầy, hoặc do bằng kim loại nên làm mất tác dụng của bản số hóa c/ Đối với những bản có thể làm đƣợc, chỉ có thể dùng bản số hóa chứ không thể dùng máy quét ảnh. Trong những trƣờng hợp nhƣ vậy, chỉ còn một khả năng là can lại từ bản gốc lên giấy can rồi mới số hóa và vì vậy độ chính xác lại còn giảm đi hơn nữa. Đối với các kết quả đo đạc bằng phƣơng pháp toàn đạc, nhƣ đã đề cập đến ở trên, do không có quy định bắt buộc ghi chép thống nhất nên trên thực tế, rất khó sử dụng số đo một cách độc lập để dựng bản vẽ (không phải do ngƣời trực tiếp đo). Thêm vào đó, phần lớn các điểm trạm đo không đƣợc đánh số, hoặc có những điểm trạm đo sai quy phạm (khoảng cách từ trạm máy tới trạm đo lớn hơn quy phạm cho phép) vẫn đƣợc đo nhƣng không vào số. Đặc biệt có những khu vực do không thể thông hƣớng hoặc vì nhũng lý do khác lại đƣợc kết hợp đo bổ sung sau bằng phƣơng pháp bàn đạc, v.v. Cuối cùng, phải nhận xét rằng tuy quy phạm quy định phải có sơ đồ nối thửa nhƣng do thực tế công việc là ngƣời đo dựng luôn bản vẽ nên thƣờng họ không bao giờ lập sơ đồ nối thửa. 2.2. Biên vẽ bản gốc và tính diện tích Việc biện vẽ bản gốc và tính toán diện tích trên thực tế là việc hoàn chỉnh lại bản vẽ đã đƣợc thành lập theo các phƣơng pháp nhƣ đã nêu. Việc tính toán diện tích đƣợc thực hiện bằng cách đếm ô phim. Khả năng tin học hóa ở đây là tuyệt đối tiện lợi vì sau khi đã xây dựng xong bản đồ 11 số, có thể thực hiện dễ dàng trên máy tính việc tính toán diện tích tự động. 2.3. Can vẽ bản đồ theo mẫu 75 x 80 cm để đăng kí nhận đất Công đoạn này trên thực tế là tạo ra một tở bản đồ địa chính tƣơng ứng với mảnh gốc với các thửa đất đã đƣợc hoàn chỉnh (không có thửa bị cắt). Vì vậy, việc can lại phải thực hiện trên cơ sở ghép mảnh bản đồ gốc với các mảnh tiếp giáp và kiểm tra chặt chẽ các yêu cầu do quy phạm đặt ra về tiếp biên. Nhƣ vậy đối với các thửa không nằm trọn trong mảnh bản đồ gốc nhƣng lại đƣợc thể hiện trên mảnh can, phải thể hiện diện tích bằng cách cộng diện tích các mảnh chắp. Công việc này cũng có thể đƣợc tin học hóa một cách triệt để với việc chắp các mảnh bản đồ số để biên tập ra mảnh can rồi lựa chọn biên để in ra thành tờ bản đồ theo mẫu 75 x 80 cm. 2.4. Hoàn thiện bản đồ gốc Công đoạn này thực chất là hiệu chỉnh lại các số liệu về số thửa, diện tích thửa đất đã đƣợc công nhận và thể hiện thêm thông tin cần thiết theo quy định về loại ruộng đất lên bản đồ. Ngoài ra, sau bƣớc đăng kí nhận đất ở trên, sẽ có đƣợc các thông tin đăng kí thống kê đi kèm bản đồ về chủ sử dụng đất, về điều kiện canh tác, tính chất pháp lí. v.v. là các thông tin phải có để ghi vào sổ địa chính và thể hiện trận giấy chứng nhận quyền sử dụng đất. Từ góc độ tin học hóa, có thể thực hiện dễ dàng tất cả các công việc trên bằng cách biên tập lại các text trên bản đồ số cũng nhƣ cập nhật thông tin vào cơ sở dữ liệu các số liệu phi không gian đi kèm với bản đồ số. 2.5. Trình bày bản đồ địa chính và duyệt công nhận Phần công việc này chỉ thuần túy mang tính chất trình bày và thủ tục pháp lí. Sau khi đã hình thành xong bản đồ số trên máy tính, có thể trình bày các thông tin ngoài khung theo yêu cầu trình bày và in ra trên máy vẽ. Ở đây, vấn đề quan trọng là phải đảm bảo đƣợc lực nét vẽ theo yêu cầu và sai số của máy vẽ không vƣợt quá mức cho phép. 12 CHƢƠNG 3: MỘT VÀI NÉT VỀ CÁCH TIẾP CẬN THEO CÔNG NGHỆ "HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ" (GIS) Các hệ thống quản lí thông tin tài nguyên thiên nhiên nói chung và hệ thống quản lí thông tin đất đai nói riêng thƣờng đƣợc tiếp cận theo kỹ thuật "Hệ thống thông tin địa lí" (GIS) hoặc phỏng theo kỹ thuật đó. Để có cơ sở phân tích và đánh giá việc áp dụng xây dựng bản đồ địa chính bằng các công cụ tin học phù hợp với điều kiện hiện nay, dƣới đây sẽ trình bày tổng quan một số khái niệm của GIS 3.1. Vài khái niệm tổng quan về công nghệ GIS Các hệ GIS là một bộ chƣơng trình để lƣu trữ, xử lí, hiển thị, phân tích các dữ liệu không gian và phi không gian, trong đó các thuộc tính không gian đƣợc đặc trƣng bởi vị trí địa lí và đóng một vai trò quan trọng. Các thành phần cơ bản của một GIS bao gồm: • Các phần mềm trên máy tính • Các thiết bị phần cứng kèm theo: máy tính, bản số hóa (digitizer), máy quét (scanner), máy vẽ (plotter), máy in (printer), máy đọc băng từ (tape back-up drive), v.v… • Dữ liệu gốc (dưới các dạng văn bản, dạng số liệu, dạng bản đồ...) • Chuyên gia ứng dụng am hiểu GIS và chuyên gia về chuyên môn lĩnh vực cần ứng dụng. Công nghệ GIS bao gồm 4 thành phần chính nhƣ sau: • Đầu vào (Input) • Tra cứu, hỏi đáp (Queries) • Phân tích dữ liệu (Analysis) • Đầu ra (Output) 3.2. Mô hình dữ liệu Các hệ GIS lƣu trữ và xử lí các đối tƣợng trên bản đồ cho nên thƣờng sử dụng các mô hình tƣơng ứng phù hợp với dạng dữ liệu. 13 • Mô hình cơ sở dữ liệu (Attribute Data Model) Dữ liệu thuộc tính (hay phi không gian) mô tả các tính chất chất lƣợng của các đối tƣợng cần quản lí. Một cách tổng quan đó là loại dữ liệu văn bản. Để có thể quản lí và xử lí loại dữ liệu này, các hệ GIS thƣờng chọn mô hình CSDL quan hệ để áp dụng. Phần lớn các hệ GIS đều lấy nền tảng cấu trúc dữ liệu quan hệ của các phần mềm CSDL truyền thống nhƣ DBASE, ORACLE,... làm chuẩn. • Mô hình dữ liệu không gian (Spacial Data Model) Dữ liệu không gian là các thuộc tính địa lí (nhƣ đƣờng nét, vị trí,...) và các mối quan hệ không gian của các đối tƣợng trên bề mặt trái đất. Dữ liệu không gian biểu diễn dƣới dạng điểm, ảnh dùng mô hình dữ liệu raster (Raster Data Model) hoặc dƣới dạng điểm, đƣờng, đa giác (point, line, polygon) dùng mô hình dữ liệu vector (Vector Data Model). Thông thƣờng các hệ GIS đều thao tác đƣợc cả trên hai mô hình dữ liệu này hoặc có thể biến đổi chúng từ dạng này sang dạng kia. Các hệ phần mềm GIS thông dụng là: INTERGRAPH MGE, ARC/INFO, PAMAP, SPAN, ILWIS,.... Việc sử dụng hệ phần mềm nào là hoàn toàn phụ thuộc vào lĩnh vực áp dụng để chọn hệ phù hợp. Các hệ thống thông tin địa lý nói chung và những hệ tiếp cận theo công nghệ của hệ thống thông, tin địa lý đều đa dạng và phức tạp trong tất cả các khâu thu thập, lƣu trữ, xử lí và phân tích 2 loại dữ liệu nêu trên. Do vậy thƣờng các phần mềm này đều đƣợc thiết kế gồm nhiều chƣơng trình con và đƣợc quản lí, thao tác dƣới dạng các thực đơn tƣơng ứng với các chức năng khác nhau, tạo điều kiện dễ dàng cho ngƣời sử dụng. 3.3. Đầu vào Dữ liệu đƣợc nhập vào hệ thống nhằm tạo ra một cơ sở dữ liệu thống nhất các dữ liệu không gian và dữ liệu phi không gian. Có nhiều phƣơng pháp để nhập dữ liệu vào theo đặc trƣng của từng loại dữ liệu. 3.3.1. Dữ liệu thuộc tính (phi không gian) Loại dữ liệu thuộc tính đƣợc nhập vào hệ thống bằng các tệp văn bản, các bảng dữ liệu. Thông thƣờng, việc nhập dữ liệu loại này trong cách tiếp 14 cận theo công nghệ GIS vẫn đƣợc thực hiện bằng các phần mềm "truyền thống" qua các hệ soạn thảo văn bản hay các chƣơng trình nhƣ FOXPRO, DBASE, EXEL, LOTUS..: 3.3.2. Dữ liệu không gian Dữ liệu không gian chủ yếu đƣợc thể hiện dƣới dạng các bản đồ gốc các loại. Có nhiều phƣơng pháp để có thể đƣa dữ liệu là bản đồ gốc vào hệ thống. • Số hóa bản đồ qua Digitizer: Đối với nhiều loại bản đồ, qua thiết bị số hóa, có thể đƣa từng lớp thông tin đƣợc thể hiện trên bản đồ vào máy giống nhƣ quá trình can vẽ. Số hóa qua thiết bị này thƣờng chậm và độ chính xác khó đạt đƣợc cao nhƣng giá thành phải chăng và phù hợp với điều kiện của Việt Nam, có thể áp dụng cho nhiều chủng loại bản đồ. • Số hóa bằng quét ảnh: Bản đồ cũng có thể đƣợc nhập vào hệ thống qua thiết bị nhập hình quang học (Scanner). Quá trình này gọi là quét ảnh (scanning) cho kết quả dƣới dạng raster (bit map). Sau đó dữ liệu này có thề đƣợc vector hóa. Có thể xem quét ảnh là phƣơng pháp số hóa tự động trong khi dùng digitizer là phƣơng pháp thủ công. Tuy phƣơng pháp này cho kết quả nhanh và có độ chính xác cao nhƣng yêu cầu đầu tƣ ban đầu cao. • Các trƣờng hợp dữ liệu gốc dƣới dạng ảnh vệ tinh, ảnh máy bay (trên giấy hoặc trên bảng từ). Đối với các hình thức này thƣờng phải sử dụng các phần mềm chuyên dụng xử lí ảnh máy bay, các phần mềm viễn thám (Remote Sensing Program) hoặc các phần mềm phân tích nhận dạng ảnh. Công đoạn nhập dữ liệu trong các phần mềm tiếp cận theo công nghệ GIS hoặc các hệ GIS thƣờng đƣợc tổ chức thông qua các thực đơn chi tiết giúp ngƣời sử dụng có thể chọn đƣợc chức năng phù hợp cho thiết bị và tiềm năng của từng hệ thống ứng dụng cụ thể. 3.4. Tra cứu và hỏi đáp dữ liệu (Query) • Hỏi đáp, tìm kiếm và tạo lập các bảng thống kê cho dữ liệu phi không gian. 15 Thông thƣờng, việc tìm kiếm này theo các đặc trƣng mô tả của dữ liệu, dựa trên các phép tính số học, đại số, đại số quan hệ. Ngoài ra việc tìm kiếm có thể đƣợc liên kết với dữ liệu không gian để mô tả hoàn chỉnh về một đối tƣợng. Các phép tính thống kê trên bảng biểu cũng đƣợc thực hiện nhƣ ở các cơ sở dữ liệu thông thƣờng, đặc biệt có các phép tính toán cho dữ liệu không gian nhƣ tính diện tích, chu vi, khoảng cách, v.v... • Tạo lập các bản đồ chuyên đề theo không gian, theo các trường số liệu. Chức năng này chủ yếu là tập hợp dữ liệu theo nguyên tắc tìm kiếm thống kê để tạo các lớp bản đồ mong muốn. Nguyên tắc cơ bản là không sinh ra dữ liệu mới. 3.5. Phân tích, xử lí dữ liệu (Analysis) Trong các cơ sở dữ liệu thông thƣờng, phần phần tích dữ liệu thƣờng đƣợc ghép chung vào phần hỏi đáp tra cứu. Trong các hệ GIS và những hệ tiếp cận theo công nghệ GIS, phần mềm phân tích dữ liệu có một chức năng riêng và thƣờng là rất mạnh, rất đặc trƣng. Cơ sở toán học cơ bản cho chức năng này là đại số bản đồ (Map - Algebra). Chính điều này làm cho các hệ GIS khác với các hệ thiết kế nhƣ CAD, CAM, MIS,... và thƣờng cũng là tiêu chuẩn đặc trƣng để đánh giá một hệ GIS là mạnh hay yếu. Các phép xử lí, phân tích của chức năng này dành riêng cho dữ liệu không gian. Ngoài ra GIS còn có khả năng phân tích không chỉ dữ liệu không gian mà còn phân tích cả 2 loại dữ liệu không gian và phi không gian trong mối liên hệ thống nhất với nhau. Các khả năng cơ bản của hệ thƣờng là: • Biến đổi hệ tọa độ, phép chiếu, co dãn hiệu chỉnh bản đồ về mặt hình học; • Thực hiện các phép toán số học, logic, hình học, đại số; • Chồng xếp, làm trơn, tách hoặc hợp các lớp thông tin không gian và phi không gian • Phân loại các lớp thông tin trên bản đồ 16 • Nội suy bề mặt cho điểm, đƣờng, tạo bề mặt địa hình từ các đƣờng đẳng cao, tạo ảnh phối cảnh 3 chiều, tính toán độ dốc từ độ cao. • Tính toán thống kê khoảng cách, mô hình hóa và kết hợp với các hệ chuyên gia. • Xác định vùng nhìn đƣợc trên một bề mặt địa hình không bằng phẳng • Xác định chọn lọc vùng theo một tiêu chuẩn bất kì. • v.v… 3.6. Đầu ra (Output) Đầu ra của một hệ GIS hoặc tiếp cận theo công nghệ GIS có thể bao gồm: • Các danh sách, bảng biểu thống kê, báo cáo dƣới dạng văn bản, bảng số liệu... • Các đồ thị thống kê minh họa cho dữ liệu phi không gian • Bản đồ kết quả các loại nhƣ bản đồ phân loại, bản đồ chuyên đề, bản đồ quy hoạch, các mô hình phối cảnh 2 hoặc 3 chiều, v.v. • Các báo cáo tổng hợp gồm nhiều thể loại dữ liệu trong một văn bản kết hợp, bao gồm cả bản đồ, bảng biểu, đồ thị, văn bản,... 3.7. Ứng dụng của công nghệ GIS và các khả năng tiếp cận Công nghệ GIS đƣợc ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực có liên quan tới hệ thống dữ liệu không gian, trong đó cho phép lƣu trữ, tìm kiếm, xử lí phân tích và hiển thị thông tin về một số đối tƣợng quản lí một cách tự động, đồng thời GIS còn là một công cụ nhằm giải quyết tối ƣu các bài toán quản lí, quy hoạch nói chung cũng nhƣ các bài toán quản lí, quy hoạch tài nguyên thiên nhiên (bao gồm cả đất đai) trong phạm vi hẹp cũng nhƣ phạm vi rộng. Tiếp cận theo công nghệ GIS cũng nhƣ chính công nghệ GIS là tạo nên một hệ thống quản lí thông tin số liệu và trợ giúp quyết định có hiệu quả bởi vì đây là một hệ thống phần mềm đƣợc thiết kế và cài đặt theo nguyên tắc mô phỏng tƣ duy con ngƣời nhằm giúp con ngƣời hiểu thêm thông tin một cách đa dạng hơn, tốt hơn cho phép đạt đƣợc những quyết định đúng đắn. 17 CHƢƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ SỐ ĐỊA CHÍNH Bản đồ số (digital map) là loại dữ liệu bản đồ đã đƣợc mã hóa dƣới các dạng chứa trên máy tính cho phép bảo quản, cập nhật, xử lí, chỉnh lí, liên kết dữ liệu và có thể đƣợc in ra trên các chất liệu làm bản đồ truyền thống (giấy hoặc phim). Chƣơng này sẽ xem xét các yêu cầu đặt ra trong việc xây dựng bản đồ số địa chính theo cách tiếp cận GIS, các khả năng về công nghệ hiện có có thể áp dụng để xây dựng các bản đồ số địa chính, trên cơ sở đó đặt vấn đề cần giải quyết và khả năng giải quyết và đƣa ra một quy trình công nghệ gồm các bƣớc tiến hành xây dựng bản đồ số địa chính. 4.1. Các yêu cầu xây dựng bản đồ số địa chính Trên cơ sở các phân tích ở chƣơng 1 và 2 về các yêu cầu và hiện trạng công tác xây dựng bản đồ địa chính, đồng thời có tính._.