Nghiên cứu cơ sở dữ liệu địa chính và bài toán cập nhật biến động đất đai ở Việt Nam

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2D, 3D Không gian 2 chiều, 3 chiều ArcGIS Là dòng sản phẩm hỗ trợ trong hệ thống thông tin địa lý của hãng ESRI Mỹ Benley Công ty của Mỹ sản xuất

ĐINH HẢI NAM

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHÍNH

VÀ BÀI TOÁN CẬP NHẬT BIẾN ĐỘNG ĐẤT ĐAI

Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2015

ĐINH HẢI NAM

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHÍNH

VÀ BÀI TOÁN CẬP NHẬT BIẾN ĐỘNG ĐẤT ĐAI

Ở VIỆT NAM Ngành : Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ

Mã số : 62.52.05.03

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1 TS TRẦN THÙY DƯƠNG

2 PGS.TS NGUYỄN QUANG MINH

HÀ NỘI - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Toàn bộ quá trình nghiên cứu được tiến hành một cách khoa học, các số liệu, kết quả nêu trong luận án là chính xác, trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác!

Tác giả luận án

Đinh Hải Nam

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 7

1.1 Trên thế giới 7

1.1.1 Công tác xây dựng, khai thác cơ sở dữ liệu địa chính của một số nước 7

1.1.2 Mô hình cập nhật biến động, biên tập địa chính của phần mềm nước ngoài 12

1.2 Trong nước 13

1.2.1 Tổng quan về công tác xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính 13

1.2.2 Công tác cập nhật biến động đất đai 22

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHÍNH PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN Ở VIỆT NAM 26

2.1 Xây dựng cấu trúc dữ liệu không gian 28

2.1.1 Cấu trúc bảng dữ liệu đối tượng điểm 29

2.1.2 Cấu trúc bảng dữ liệu nửa cạnh thửa 30

2.1.3 Cấu trúc bảng dữ liệu thửa đất 32

2.1.4 Cấu trúc bảng dữ liệu véc tơ số hiệu chỉnh đỉnh thửa 33

2.1.5 Cấu trúc bảng dữ liệu các lớp đối tượng bản đồ 34

2.2 Xây dựng cấu trúc dữ liệu thuộc tính 35

2.2.1 Mô hình quan hệ giữa các bảng dữ liệu thuộc tính 36

2.2.2 Cấu trúc các bảng dữ liệu thuộc tính 37

2.3 Định nghĩa cấu trúc tệp XML để trao đổi CSDL địa chính 45

2.4 Chương trình thực nghiệm xây dựng CSDL địa chính 46

2.4.1 Mô đun xây dựng dữ liệu không gian 46

2.4.2 Mô đun xây dựng và khai thác dữ liệu thuộc tính 50

2.4.3 Xuất CSDL địa chính theo trúc định dạng tệp XML 52

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH THỬA ĐẤT PHÙ HỢP LÀM CÔNG CỤ XỬ LÝ MỘT SỐ BÀI TOÁN CẬP NHẬT BIẾN ĐỘNG ĐẤT ĐAI TRONG PHẠM VI CỤC BỘ 53

3.1 Xây dựng phương pháp hiệu chỉnh thửa đất 55

3.1.1 Mô hình toán học 55

3.1.2 Xây dựng công thức xác định trực tiếp hệ số hệ phương trình chuẩn N 58

3.1.3 Thuật toán tính trực tiếp hệ số hệ phương trình chuẩn N 63

3.1.4 Thuật toán tính số hiệu chỉnh 68

3.1.5 Thực nghiệm so sánh thời gian tính ma trận N theo hai phương pháp 69

3.2 Lập cơ sở dữ liệu để hiệu chỉnh thửa đất 69

3.2.1 Kỹ thuật tìm kiếm, lựa chọn thửa đất 70

3.2.2 Xây dựng các hàm xác định đối tượng liền kề 72

3.2.3 Các bước lập cơ sở dữ liệu và xử lý khi hiệu chỉnh thửa đất 73

3.3 Xây dựng mô đun xử lý các bài toán cập nhật biến động đất đai 74

3.3.1 Chính xác hóa bản đồ sau khi số hóa 74

3.3.2 Hiệu chỉnh bản đồ theo chiều dài cạnh, diện tích 76

3.3.3 Cập nhật thửa đất đo bổ sung vào cơ sở dữ liệu địa chính 80

3.3.4 Hiệu chỉnh các lớp đối tượng trên bản đồ sau khi cập nhật biến động 85

3.3.5 Chia tách bản đồ 86

3.3.6 Giải pháp mới cập nhật thửa biến động vào cơ sở dữ liệu địa chính 87

3.3.7 Tra cứu lịch sử, khôi phục các lần biến động thửa đất 88

CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG MỘT SỐ GIẢI PHÁP XỬ LÝ BIẾN ĐỘNG ĐẤT ĐAI MANG TÍNH HỆ THỐNG 90

4.1 Giải pháp xử lý một số vấn đề liên quan đến việc quản lý thửa đất có đường bao là đường cong 91

4.1.1 Giải pháp xử lý thửa đất khi có đường bao là đường cong 91

4.1.2 Xây dựng đối tượng cung tròn 92

4.1.3 Các bài toán xử lý cung tròn 96

4.1.4 Tính diện tích thửa đất có chứa cung tròn 100

4.2 Xử lý biến động khi quy định lại thông số file chuẩn của bản đồ địa chính 103

4.2.1 Quy định kỹ thuật về hệ tọa độ và đơn vị bản vẽ của bản đồ địa chính 103

4.2.2 Một số phương pháp hiện tại chuyển đổi đơn vị làm việc của bản vẽ 104

4.2.3 Giải pháp xử lý bản đồ khi thay đổi thông số kỹ thuật của bản vẽ 105

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 111

PHỤ LỤC 119

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

2D, 3D Không gian 2 chiều, 3 chiều

ArcGIS Là dòng sản phẩm hỗ trợ trong hệ thống thông tin địa lý của

hãng ESRI (Mỹ)

Benley Công ty của Mỹ sản xuất các phần mềm giải pháp cho việc

thiết kế, xây dựng và hoạt động của cơ sở hạ tầng Cadastral

Editor Mô đun biên tập địa chính trên phần mềm ArcGIS Desktop DGN Khuôn dạng tệp dữ liệu bản đồ của phần mềm MicroStation DWG Khuôn dạng tệp dữ liệu đồ họa của phần mềm Autocad DXF

Drawing Exchange Format - là một định dạng dữ liệu đồ họa được phát triển bởi Autodesk dùng cho việc trao đổi dữ liệu giữa các phần mềm hỗ trợ thiết kế khác nhau

Elis Environment Land Information System - Là phần mềm hệ

thống thông tin đất đai và môi trường

ESRI Environmental Systems Research Institute - Viện nghiên cứu

hệ thống Môi trường Mỹ Famis Field Work and Cadastral Mapping Intergrated Software-

Phần mềm tích hợp cho đo vẽ bản đồ địa chính ở Việt Nam GIS Geographic Information System - Hệ thống thông tin địa lý GML Geography Markup Language - Ngôn ngữ đánh dấu địa lý LAN Local Area Network - Mạng nội bộ

LIS Land Information System - Hệ thống thông tin đất đai

Metadata Siêu dữ liệu hay là dữ liệu quản lý dữ liệu

Oracle Tên của một hãng phần mềm, một hệ quản trị cơ sở dữ liệu

phổ biến trên thế giới

Seed file

Là một tệp chuẩn của phần mềm MicroStation được định nghĩa đầy đủ các thông số toán học bản đồ, hệ đơn vị đo được tính theo giá trị thật ngoài thực địa làm tăng giá trị chính xác và thống nhất giữa các file bản đồ

SEMLA

Strengthening Environment Managament and Land Administration - Chương trình hợp tác Việt Nam, Thụy Điển

về tăng cường năng lực quản lý đất đai và môi trường

SQL Structured Query Language - Ngôn ngữ truy vấn mang tính

cấu trúc

TMV.LIS Phần mềm hệ thống thông tin đất đai của Tổng công ty Tài

nguyên & Môi trường Việt Nam (TMV)

Topology Thuật ngữ được sử dụng để chỉ mối quan hệ không gian giữa

các đối tượng địa lý

ViLIS VietNam Land Information System - Phần mềm hệ thống

thông tin đất đai do Bộ Tài nguyên và Môi trường xây dựng

VLAP Vietnam Land Administration Project - Hoàn thiện và hiện

đại hóa hệ thống quản lý đất đai Việt Nam XML eXtensible Markup Language - Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Cấu trúc bảng dữ liệu điểm 30

Bảng 2.2 Cấu trúc bảng dữ liệu nửa cạnh 31

Bảng 2.3 Cấu trúc bảng dữ liệu thửa đất 33

Bảng 2.4 Cấu trúc bảng dữ liệu véc tơ số hiệu chỉnh đỉnh thửa 33

Bảng 2.5 Cấu trúc bảng dữ liệu các lớp đối tượng bản đồ 35

Bảng 2.6 Cấu trúc bảng dữ liệu mục đích sử dụng đất 39

Bảng 2.7 Cấu trúc bảng dữ liệu đối tượng sử dụng đất 39

Bảng 2.8 Cấu trúc bảng dữ liệu nguồn gốc sử dụng đất 39

Bảng 2.9 Cấu trúc bảng dữ liệu thông tin thuộc tính của thửa đất 40

Bảng 2.10 Cấu trúc bảng dữ liệu thông tin chủ sử dụng đất 41

Bảng 2.11 Cấu trúc bảng dữ liệu đăng ký sử dụng đất 42

Bảng 2.12 Cấu trúc bảng dữ liệu đa mục đích sử dụng 43

Bảng 2.13 Cấu trúc bảng dữ liệu về giấy chứng nhận 43

Bảng 3.1 Hệ phương trình điều kiện cạnh của thửa đất 59

Bảng 3.2 Hệ phương trình điều kiện diện tích của một thửa 59

Bảng 3.3 Hệ phương trình điều kiện diện tích hai thửa không chung đỉnh 60

Bảng 3.4 Hệ phương trình điều kiện diện tích hai thửa chung đỉnh 61

Bảng 3.5 Hệ phương trình điều kiện cạnh j và diện tích thửa đất i 62

Bảng 3.6 Thời gian tính toán lập ma trận N theo hai phương pháp 69

Bảng 3.7 Số liệu diện tích bản đồ giấy và diện tích bản đồ số hóa 75

Bảng 3.8 Số hiệu chỉnh và tọa độ các đỉnh sau khi hiệu chỉnh theo cạnh đo mới 77

Bảng 3.9 Số liệu đo thửa đất 78

Bảng 3.10 Bảng tọa độ đỉnh thửa sau hiệu chỉnh 79

Bảng 3.11 Bảng số liệu đo bổ sung thửa đất 83

Bảng 3.12 Kết nối và cập nhật thửa đo bổ sung vào CSDL địa chính 84

Bảng 3.13 Bảng tọa độ đỉnh thửa sau khi tính chuyển về CSDL địa chính 85

Bảng 3.14 Bảng hiệu chỉnh tọa độ lớp nhà 86

Bảng 3.15 Lịch sử biến động đỉnh thửa 89

Bảng 3.16 Lịch sử biến động của thửa đất i 89

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Hệ thống đất đai liên kết với NaLIS 9

Hình 1.2 Hệ thống đăng ký nhà đất Hà Lan [52] 10

Hình 1.3 Các thành phần của kết cấu thửa đất trong mô đun Cadastral Editor [53] 13

Hình 1.4 Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính 19

Hình 1.5 Giao diện chức năng chia tách, gộp thửa của phần mềm Vilis 2.0 25 Hình 2.1 Mô tả các thành phần cấu tạo nên thửa đất 28

Hình 2.2 Mô tả các thành phần nửa cạnh 30

Hình 2.3 Các lớp đối tượng bản đồ 34

Hình 2.4 Sơ đồ mô hình quan hệ giữa các bảng đơn vị hành chính 38

Hình 2.5 Sơ đồ quan hệ giữa các bảng dữ liệu thuộc tính 44

Hình 2.6 Tệp dữ liệu đồ họa 47

Hình 2.7 Tệp số liệu đo đạc 47

Hình 2.8 Tệp số liệu định dạng shape file 47

Hình 2.9 Bảng dữ liệu điểm 48

Hình 2.10 Bảng dữ liệu nửa cạnh 49

Hình 2.11 Bảng dữ liệu thửa đất 49

Hình 3.1 Hiệu chỉnh cạnh i, j, k 58

Hình 3.2 Trường hợp đưa vào điều kiện diện tích một thửa 60

Hình 3.3 Trường hợp hai thửa đất không chung đỉnh 60

Hình 3.4 Hai thửa chung đỉnh 61

Hình 3.5 Xác định hệ số khi hai thửa chung nhau đỉnh 62

Hình 3.6 Điều kiện cạnh j và diện tích thửa i 62

Hình 3.7 Xác định véc tơ chắn đỉnh pk của thửa đất i 64

Hình 3.8 Thuật toán xác định véc tơ chắn đỉnh pk của thửa đất i 65

Hình 3.9 Xác định tổng các tích vô hướng véc tơ chắn đỉnh thửa i 65

Hình 3.10 Thuật toán xác định tổng các tích véc tơ chắn đỉnh của thửa đất i 66 Hình 3.11 Mối quan hệ đỉnh chung hai thửa đất i, j 67

Hình 3.12 Thuật toán tính tổng tích vô hướng véc tơ của các đỉnh chung thửa i, j 68

Hình 3.13 Các bước lập cơ sở dữ liệu và xử lý khi hiệu chỉnh thửa đất 74

Hình 3.14 Bảng tọa độ đỉnh thửa sau khi hiệu chỉnh 76

Hình 3.15 Cạnh thửa trước khi hiệu chỉnh 77

Hình 3.16 Cạnh thửa hiệu chỉnh theo trị đo mới 77

Hình 3.17 Sơ đồ thửa trích đo 78

Hình 3.18 Đồng nhất dữ liệu bản đồ và hồ sơ 79

Hình 3.19 Sơ đồ thuật toán kiểm tra chất lượng điểm song trùng 82

Hình 3.20 Các bước cập nhật và xử lý thửa đất đo bổ sung 83

Hình 3.21 Cập nhật thửa đo mới vào hệ thống bản đồ 84

Hình 3.22 Các bước tính hiệu chỉnh các lớp đối tượng trên bản đồ 85

Hình 3.23 Quy trình chia tách bản đồ hiện tại và giải pháp đề xuất 86

Hình 3.24 Các bước chia tách và xử lý bản đồ 87

Hình 3.25 Sơ đồ quy trình thực hiện việc cập nhật biến động thửa đất 88

Hình 3.26 Lịch sử biến động thửa đất i 89

Hình 4.1 Bản đồ địa chính thể hiện thửa đất khi có đường bao là đường cong ở khu phố Alachua County (Mỹ)[53] 91

Hình 4.2 Bản đồ địa chính thể hiện thửa đất khi có đường bao là đường cong ở Việt Nam 91

Hình 4.3 Các yếu tố cơ bản của cung tròn 93

Hình 4.4 Hình chữ nhật nhỏ nhất chứa cung tròn 97

Hình 4.5 Xác định giao của đoạn thẳng PmPn và cung tròn C 99

Hình 4.6 Hình thang chứa cung tròn 100

Hình 4.7 Thửa đất chứa cung tròn 101

Hình 4.8 Sơ đồ thửa đất có đường bào là đường cong 102

Hình 4.9 Sơ đồ thửa đất thể hiện khi có đường bao là đường cong 102

Hình 4.10 Đặt thông số đơn vị làm việc trên phần mềm MGE 104

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trước đây ở Việt Nam bản đồ địa chính được đo vẽ theo công nghệ thủ công để thành lập ra bản đồ giấy, bản đồ giải thửa, bản đồ đo ở tọa độ giả định Sau năm 1995 bản đồ địa chính được lập theo công nghệ số và được biên tập bằng nhiều phần mềm khác nhau như Famis, CesMap trên các nền đồ họa Autocad, MicroStation dẫn đến dữ liệu không gian và thuộc tính thửa đất lưu trữ riêng rẽ, rời rạc Bản đồ số địa chính được đo đạc, biên tập in ra giấy

để sử dụng là chủ yếu, chưa chú trọng đến khai thác, xây dựng CSDL địa chính Khi có biến động đất đai công tác cập nhật biến động đa phần được thực hiện thủ công, cập nhật biến động trên bản đồ giấy, ghi chú biến động vào hồ sơ địa chính, chủ yếu cập nhật riêng lẻ do đó dữ liệu bản đồ và hồ sơ vẫn tách rời nhau Đến nay ngoài bản đồ in giấy để sử dụng thường xuyên cần thêm nhiều thông tin về dữ liệu địa chính khác để quản lý và khai thác sử dụng CSDL địa chính trở nên quan trọng và được sử dụng thường xuyên trong nhiều lĩnh vực như ngân hàng, xây dựng, quy hoạch đô thị cung cấp thông tin cho nhu cầu sử dụng của xã hội và phát triển kinh tế

Trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước cùng với sự phát triển nhanh của xã hội nên biến động đất đai diễn ra liên tục tại các địa phương như chia tách, gộp thửa, chuyển đổi mục đích sử dụng Do đó, dữ liệu địa chính luôn cần được làm mới, nâng cao độ chính xác, cập nhật bổ sung thường xuyên, cần phải chuẩn hóa và đồng nhất giữa hồ sơ và bản đồ để đáp ứng được yêu cầu của xã hội

Ở lĩnh vực như ngân hàng, viễn thông và một số lĩnh vực khác dữ liệu lưu trữ thông tin về khách hàng, số liệu kinh doanh… rất lớn, công tác quản

lý, cập nhật cơ sở dữ liệu (CSDL) được thực hiện rất tốt do CSDL chỉ gồm dữ liệu thuộc tính Với CSDL địa chính gồm có dữ liệu không gian và thuộc tính

gắn kết với nhau rất chặt chẽ nên cập nhật CSDL địa chính là bài toán khó, hiện nay ở Việt Nam chưa làm tốt được

Hiện tại ở Việt Nam, một số phần mềm như Vilis, Elis, TMV.Lis đang

sử dụng để xây dựng và quản lý CSDL địa chính chưa đáp ứng yêu cầu trong công tác cập nhật biến động đất đai, đồng bộ hóa dữ liệu không gian và thuộc tính

Hệ thống CSDL đất đai hoàn thiện và phát triển đa mục đích chính là

dữ liệu và vận hành khai thác dữ liệu Do đó, bài toán xây dựng CSDL địa chính là cần nghiên cứu cấu trúc dữ liệu phù hợp, đáp ứng được việc lưu trữ

dữ liệu không gian và thuộc tính đồng bộ, giải quyết các bài toán giữa nhu cầu quản lý, sử dụng, đảm bảo tính đầy đủ, tính liên kết và độ chính xác của dữ liệu địa chính, cung cấp thông tin địa chính, đáp ứng được công tác cập nhật biến động về không gian và thuộc tính

Từ những lý do trên đặt ra vấn đề nghiên cứu cơ sở dữ liệu địa chính

và bài toán cập nhật biến động đất đai ở Việt Nam là rất cần thiết

2 Mục đích nghiên cứu của luận án

- Nghiên cứu cấu trúc, đặc điểm của thửa đất và cơ sở dữ liệu địa chính

để lựa chọn giải pháp tối ưu để hiệu chỉnh thửa đất khi cập nhật biến động đất đai;

- Thiết kế cấu trúc dữ liệu địa chính phù hợp phục vụ công tác cập nhật

và xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính;

- Nghiên cứu các phương pháp và xây dựng bộ công cụ hỗ trợ giải quyết một số bài toán cập nhật biến động đất đai ở Việt Nam

3 Đối tượng nghiên cứu

- Cấu trúc, đặc điểm của thửa đất;

- Cơ sở dữ liệu địa chính;

- Các bài toán biến động đất đai ở Việt Nam

4 Phạm vi nghiên cứu

Luận án nghiên cứu cấu trúc CSDL địa chính, các bài toán cập nhật biến động về dữ liệu không gian ở Việt Nam

5 Nội dung nghiên cứu

- Đặc điểm, cấu trúc thửa đất;

- Phép chuyển đổi tọa độ và các phương pháp hiệu chỉnh thửa đất;

- Các thuật toán, giải pháp để xử lý các bài toán cập nhật biến động đất đai;

- Giải pháp quản lý, xử lý thửa đất có đường bao là đường cong;

- Giải pháp xử lý bản đồ địa chính khi có biến động mang tính hệ thống

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp tra cứu: Tìm kiếm, thu thập các tài liệu và cập nhật các thông tin trên mạng Internet và thư viện

- Phương pháp lý thuyết: Trong luận án đã sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết bình sai, đại số tuyến tính, chuyển đổi tọa độ, thiết kế cơ

sở dữ liệu

- Phương pháp khảo sát: Đánh giá, nghiên cứu và tổng hợp các sản phẩm phần mềm của nước ngoài cũng như một số phần mềm ở Việt Nam trong công tác xây dựng CSDL địa chính và xử lý cập nhật biến động đất đai, nhằm đánh giá các vấn đề còn tồn tại, để phục vụ công tác nghiên cứu về mặt

lý luận và phương pháp luận của luận án được thực tế hơn

- Phương pháp thực nghiệm: Xây dựng thuật toán và lập trình mô đun thực nghiệm các bài toán cập nhật biến động đất đai, mô đun xây dựng và khai thác cơ sở dữ liệu địa chính theo số liệu thực tế ở một số địa phương

- Phương pháp chuyên gia: Tiếp thu ý kiến của người hướng dẫn, tham khảo ý kiến các nhà khoa học, đơn vị sản xuất, các đồng nghiệp về các vấn đề trong nội dung đề tài

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

- Ý nghĩa khoa học: Cấu trúc CSDL địa chính thiết kế góp phần hoàn

thiện công tác xây dựng CSDL và giải quyết các bài toán cập nhật biến động

về dữ liệu không gian thửa đất Xây dựng cơ sở lý thuyết cho một số phương pháp để làm công cụ hiệu chỉnh thửa đất khi cập nhật, làm tăng độ chính xác, đồng bộ dữ liệu địa chính

- Ý nghĩa thực tiễn: Xây dựng một số công cụ để giúp các địa phương

chỉnh lý, cập nhật dữ liệu địa chính khi có biến động, bộ công cụ hỗ trợ xây dựng và khai thác CSDL địa chính như in giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, tạo hồ sơ địa chính Giải pháp chuẩn hóa số liệu giữa bản đồ và hồ sơ địa chính một cách đồng bộ đã giải quyết vấn đề xã hội quan tâm trong công tác quản lý đất đai

8 Các luận điểm bảo vệ

1 Cơ sở dữ liệu địa chính được thiết kế trong luận án là nền tảng để lưu trữ, kiểm soát và giải quyết các bài toán cập nhật biến động đất đai hiện nay ở Việt Nam

2 Các giải pháp cập nhật được đề xuất đã giải quyết một số bài toán biến động đất đai cục bộ cũng như những thay đổi mang tính hệ thống, góp phần làm tăng độ chính xác, đảm bảo tính thống nhất, đồng bộ của dữ liệu không gian thửa đất

9 Các điểm mới của luận án

1 Xác lập cơ sở khoa học cho việc lựa chọn một số giải pháp hiệu chỉnh thửa đất khi cập nhật biến động đất đai

2 Đề xuất cấu trúc cơ sở dữ liệu địa chính phù hợp thực tế các bài toán cập nhật biến động đất đai ở Việt Nam

3 Thành lập phần mềm xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính và cập nhật biến động đất đai

10 Kết cấu của luận án

Luận án được chia thành các phần gồm:

Chương 4 Xây dựng một số giải pháp xử lý biến động đất đai mang tính hệ thống

Kết luận và kiến nghị

Danh mục công trình của tác giả

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

11 Cơ sở tài liệu

- Các tài liệu tham khảo được lấy từ sách, báo, tạp chí, báo cáo trong nước và nước ngoài

-Tài liệu khảo sát một số loại hình biến động đất đai ở địa phương như VPĐKQSDĐ Quảng Nam (TP.Tam Kỳ); phòng TNMT huyện Lập Thạch (tỉnh Vĩnh Phúc); Công ty Tư vấn triển khai công nghệ và xây dựng Mỏ - Địa chất (Codeco)

- Các thông tư, văn bản quy định kỹ thuật được lấy từ trang Web của

Bộ tài nguyên và Môi trường; Tổng cục quản lý đất đai; Văn phòng Chính phủ

12 Lời cảm ơn

Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Địa chính, Khoa Trắc địa, Trường Đại học Mỏ - Địa chất thuộc Bộ giáo dục và Đào tạo, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Trần Thùy Dương và PGS.TS Nguyễn Quang Minh

Trong quá trình thực hiện luận án, tác giả luôn nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo trong Bộ môn Địa chính, Khoa Trắc địa, Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất và các đơn vị liên quan

Qua đây, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến

TS Trần Thùy Dương, PGS.TS Nguyễn Quang Minh đã cho tôi động lực mạnh mẽ, hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành nhất đến Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau đại học, Khoa Trắc địa, Bộ môn Địa chính Trường Đại học Mỏ - Địa chất, các cơ quan đoàn thể và người thân, bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Trên thế giới

1.1.1 Công tác xây dựng, khai thác cơ sở dữ liệu địa chính của một số nước

Các giải pháp xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) cho hệ thống thông tin đất đai đã được nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều nước phát triển, đang phát triển trên thế giới Sau khi CSDL địa chính được xây dựng việc khai thác thường được Chính phủ, các Cơ quan quản lý chuyên ngành, các Công ty tư nhân, dịch vụ công chứng, sàn giao dịch bất động sản… khai thác phục vụ cho nhiều lĩnh vực như thu thuế sử dụng đất, thuế chuyển nhượng, cho thuê; phục vụ xây dựng đô thị như cấp thoát nước, viễn thông, điện lực, quy hoạch, khai thác khoáng sản [51, 67], [66] Một số hệ thống đăng ký đất đai, các dự

án phát triển hệ thống thông tin đất đai của một số quốc gia trên thế giới như:

- Hệ thống thông tin đất đai Hàn Quốc (KLIS): Hàn Quốc xây dựng lộ trình tin học hóa thông tin địa lý Quốc gia từ năm 1988-2010 gồm 3 giai đoạn

từ năm 1988 đến năm 1996 xây dựng hạ tầng mạng Quốc gia giai đoạn 1 và 2 Năm 1995-2000 xây dựng KLIS giai đoạn 1 với nhiệm vụ tập trung số hóa các loại bản đồ, phát triển hệ thống thông tin thửa đất (PBLIS), xây dựng hệ thống thông tin đất đai tích hợp (LMIS) Giai đoạn từ năm 2001- 2005 xây dựng KLIS giai đoạn 2 để vận hành thử nghiệm hệ thống, mở rộng trên toàn quốc, hoàn tất công tác xây dựng CSDL đất đai Từ năm 2006 đến năm 2010 xây dựng KLIS giai đoạn 3, liên kết và quy tập dữ liệu từng ngành, cơ quan, hoàn thiện hệ thống tổng hợp thông tin địa lý quốc gia (ISP) Từ năm 2010-

2012 Hàn Quốc xây dựng chính sách thông tin địa lý quốc gia lần thứ 4 là quy hoạch tổng thể tận dụng triệt để giá trị thông tin địa lý Quốc gia, sử dụng tài nguyên một cách hợp lý để hỗ trợ phát triển kinh tế Năm 2013-2017 xây dựng kế hoạch cơ bản chính sách thông tin địa lý lần 5 nhằm giúp nâng cao

khả năng thích ứng với sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin, điện thoại thông minh, tích hợp thông tin địa lý là yếu tố cốt lõi của chính phủ 3.0, cung cấp dịch vụ phù hợp với toàn dân Hệ thống KLIS được xây dựng với hệ thống chức năng: Hệ thống hỗ trợ hành chính đất đai với chức năng cấp phép giao dịch đất đai, cấp phát GCN, quản lý giá đất; Hệ thống quản lý

hồ sơ địa chính với chức năng quản lý biến động đất đai, chỉnh sửa hồ sơ, xuất trích đo bản đồ, tra cứu văn bản, quản lý thống kê đo đạc; Hệ thống quản

lý bản đồ địa chính với chức năng thiết lập lớp bản đồ, tra cứu thông tin thửa đất, biên tập bản đồ, chia tách thửa đất; Hệ thống quản lý cấp tỉnh và trung ương với nhiệm vụ tiếp nhận xử lý trực tuyến các dịch vụ hành chính công, tạo số liệu thống kê, giám sát tình hình sử dụng ở cấp dưới [56]

- Hệ thống hạ tầng quốc gia về hệ thống thông tin đất đai Malaysia (NaLIS): Tháng 1/1997 Chính phủ Malaysia đã ban hành thông tư phát triển hành chính công PADC (Public Administration Developtment Circular) để thành lập hạ tầng quốc gia về hệ thống thông tin đất đai NaLIS NaLIS sử dụng các công nghệ web Internet/Intranet, NaLIS cung cấp phương tiện cho người sử dụng thông tin đất đai có được quyền truy cập vào thông tin đất giữa trong các cơ quan liên quan đất đai Hệ thống đo đạc, đăng ký đất đai thuộc Cục Đo đạc và Bản đồ, Sở quản lý Mỏ và Đất, hệ thống xác định thông tin giá (VLIS) của Cục Thẩm định giá và dịch vụ định giá bất động sản (PAS) của Kuala Lumpur Ngoài các hồ sơ đất đai, NaLIS cũng cung cấp dịch vụ truy cập đến dữ liệu không gian được lưu giữ trong hệ thống thông tin địa lý ở Bộ Nông nghiệp; hệ thống sử dụng đất của Sở Nông nghiệp; hệ thống thông tin dân số của Tổng cục Thống kê; hệ thống thông tin đất đai và đo đạc (LASIS) của Sarawak, Sabah; hệ thống thông tin địa lý của Penang (PEGIS); hệ thống cho quản lý và tiện ích xây dựng bản đồ và cơ sở hạ tầng (Sutra) của Bộ Công trình công cộng; hệ thống thông tin rừng của Cục Lâm nghiệp và bán đảo

Malaysia Học hỏi từ những kinh nghiệm của một số nước Mỹ, Canada, Thụy Điển và Úc, Chính phủ Malaysia huy động tất cả các hoạt động của các cơ quan liên quan đến đất đai phối hợp để xây dựng và thu thập dữ liệu sau đó được chia sẻ để tránh sự trùng lặp và giảm chi phí kinh tế Chính phủ chỉ đầu

tư kinh phí cho phần cứng, phần mềm và thiết bị mạng, bảo trì cho hệ thống NaLIS Chi phí xây dựng dữ liệu thuộc về các cơ quan liên quan đất đai NaLIS được sự giúp đỡ của một số tổ chức như Swedsurvey của Thụy Điển;

dữ liệu đất đai BC của Canada; Cục dữ liệu địa lý liên bang của Hoa Kỳ; MacDonald Dettwiler của Canada; SYSDECO của Na Uy; hệ thống Oracle Malaysia; ESRI Châu Á; Intergraph Malaysia; Dataprep/SYSDECO Malaysia; SUN Malaysia; thiết bị kỹ thuật số Malaysia; ESRI Châu Á [62]

Hình 1.1 Hệ thống đất đai liên kết với NaLIS

- Hà Lan là một nước thuộc liên minh Châu Âu xây dựng mô hình quản

lý cơ sở dữ liệu địa chính theo hướng xã hội hóa Cấp quản lý nhà nước chỉ đưa ra các luật định theo tiêu chuẩn của liên minh Châu Âu (EU) và hệ thống luật quốc gia Các tỉnh có nghĩa vụ thực thi luật và phục vụ công dân Việc xây dựng dữ liệu, đo đạc bản đồ, đăng ký đất đai được giao cho tổ chức tư

ĐỊNH GIÁ

Cục Thẩm định giá

BẢN ĐỒ

Cục đo đạc

và Bản đồ

BẤT ĐỘNG SẢN

Bộ Nông nghiệp

CƠ SỞ HẠ TẦNG

Công trình công cộng Cấp thoát nước Quy hoạch đô thị

RỪNG

Cục Lâm nghiệp

DÂN SỐ

Cục thống

kê

nhân dướ

Hà Lan (Kadaster) xây d

Số hóa to

thời gian từ năm 2004

đo đạc lại năm 2007; đăng ký đất đai

công khai năm t

công chứng điện tử từ năm 2005; xử lý

ới sự giám sát của nhà nước H

Hà Lan (Kadaster) xây dựng như sau:

ố hóa toàn bộ dữ liệu bản đồ

ời gian từ năm 2004-2011; bản đồ số

ạc lại năm 2007; đăng ký đất đai

công khai năm từ năm 2000; thực hiện

ứng điện tử từ năm 2005; xử lý

ịch điện tử từ năm 2010

ập bản đồ và phân phối thông

ịa lý, địa hình; đăng ký dữ liệu địa

ăng ký quốc gia về dữ liệu cá

; đăng ký phân phối thông tin về

ất động sản gồm: địa chỉ các toà nhà,

ịch, giá bất động sản; cung cấp

ng thực giao dịch bất động sản cho cơ quan qu

Ngoài ra, hệ thống Kadaster còn cung c

liệu trắc địa quốc gia; thông tin v

rình ngầm; kết nối với chính ph

, giúp chính phủ cung cấp dịch v

dàng, chi phí thấp, chất lượng cao, s

theo tiêu chuẩn kỹ thuật; xây dựng c

(SDI) kết nối với hệ thống dịch v

]

Các dịch vụ thông tin đất đai

2004 tám tổ chức thông tin đất đai C

ợp tác trong việc phát triển một nền tảng cho ng

ựng thông tin tham khảo trực tuyến

Hình 1.2 Hệ thống đăng ký nh

Lan [52

n cho cơ quan quản lý thuế

ng Kadaster còn cung cấp thông tin về

hông tin về vị trí của dây cáp và đư

i chính phủ điện tử nhằm giảm gánh n

ch vụ cho các công ty và công dân m

ng cao, sản phẩm đa dạng, dữ

ng cơ sở hạ tầng dữ liệu không gian

ch vụ thông tin đất đai Châu Âu (EULIS)

ịch vụ thông tin đất đai Châu Âu (EULIS): gi

Châu Âu khác nhau và một tr

ợp tác trong việc phát triển một nền tảng cho người dùng để

ảo trực tuyến về đất đai từ mỗi nư

đăng ký nhà đất của

ng đăng ký nhà đất Hà 52]

ế, cơ quan công mạng lưới tham

a dây cáp và đường ống

m gánh nặng hành công dân một cách

ữ liệu chính xác

u không gian của Hà

t đai Châu Âu (EULIS)

iữa năm 2001 -

ột trường đại học đăng ký đất đai, ước tham gia với

sự hỗ trợ và kinh phí bổ sung từ Ủy ban châu Âu EULIS cung cấp truy cập trực tiếp vào văn phòng đăng ký đất đai ở châu Âu EULIS được sở hữu bởi một tập đoàn của các nước thành viên có chuyên môn trong lĩnh vực đăng ký đất đai, nhất là các tổ chức chính phủ EULIS cung cấp thuê bao cho khách hàng đăng ký đất đai và tài sản như: ngân hàng, cho vay, các đại lý bất động sản và các luật sư, dữ liệu đáng tin cậy, truy cập trực tiếp và dễ dàng Ngoài ra EULIS còn cung cấp các tài liệu cơ bản về luật, pháp lý, mô tả về thói quen

và công tác đăng ký chuyển nhượng bất động sản và thế chấp của người dân, cung cấp thông tin liên lạc cho các cơ quan có liên quan đến các giao dịch bất động sản [54]

Nhận xét chung

Qua khảo sát một số hệ thống thông tin đất đai thấy rằng ngoài chính sách quản lý minh bạch cần có hệ thống phần mềm hỗ trợ riêng và xây dựng CSDL thống nhất, tập trung, liên kết giữa dữ liệu không gian và các dữ liệu thuộc tính một cách đầy đủ Các hệ thống phần mềm này được thiết kế cấu trúc dữ liệu khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của mỗi quốc gia và nền tảng ứng dụng Hàn Quốc tập trung xây dựng bản đồ số, sau đó phân quyền cho các đơn vị hành chính cấp dưới để vận hành song song với việc cập nhật dữ liệu thông tin về con người Hàn Quốc cũng xây dựng được bộ công cụ phần mềm hỗ trợ riêng cho từng phân hệ như đo đạc bản đồ, cập nhật biến động, cấp GCN, quản lý hồ sơ địa chính Qua các giai đoạn hệ thống chính sách pháp luật về đất đai và phần mềm được hoàn thiện dần dần Biến động về chuyển nhượng, mua bán nhà đất được quản lý chặt chẽ và công khai trên hệ thống mạng trực tuyến Hiện nay, Hàn Quốc đang tiến tới khai thác và cung cấp các dịch vụ liên quan đến địa điểm, bản đồ trên thiết bị di động để phục

vụ người dân Tại Malaysia xây dựng hệ thống CSDL tích hợp từ nhiều nguồn

dữ liệu đa ngành, sử dụng nền tảng công nghệ của hãng Esri Do chưa đầu tư

xây dựng hệ thống phần mềm hỗ trợ đắc lực, hệ thống chính sách pháp luật chưa tốt nên công tác xây dựng và khai thác CSDL đất đai chưa được hiệu quả như ở Hàn Quốc Ở Hà Lan xây dựng mô hình quản lý cơ sở dữ liệu địa chính theo hướng xã hội hóa Chính phủ xây dựng hệ thống phần mềm trực tuyến để quản lý; công tác cập nhật dữ liệu đo mới, biến động đất đai, xây dựng CSDL địa chính giao cho các công ty tư nhân thực hiện và kết nối vào chính phủ điện tử

1.1.2 Mô hình cập nhật biến động, biên tập địa chính của phần mềm nước ngoài

Trong lĩnh vực xây dựng CSDL đất đai, xử lý dữ liệu, cập nhật bản đồ, Hãng ESRI của Mỹ đứng đầu về giải pháp và cung cấp các phần mềm hỗ trợ Với trên 40 năm hoạt động trên toàn cầu, hơn 100 nước sử dụng sản phẩm, do

đó luận án lựa chọn sản phẩm Cadastral Editor của Hãng để khảo sát

Mô đun Cadastral Editor chức năng chính là làm mới lại bản đồ để làm tăng độ chính xác của dữ liệu đã được đo trước đó bằng các trị đo mới của thửa đất như trị đo cạnh, đo góc, đo phương vị, đo nối điểm khống chế vào mạng lưới thửa đất Dựa vào độ chính xác của các trị đo để làm trọng số trong quá trình bình sai mạng lưới Mô hình xử lý bình sai gián tiếp theo phương pháp số bình phương nhỏ nhất được sử dụng trong mô đun [57]

Năm 2007 Hãng ESRI của Mỹ có bài báo nói về mô đun ArcGIS® Survey Analyst/Cadastral Editor: Least-Squares Adjustment of the Cadastral Fabric - Bình sai kết cấu thửa đất theo phương pháp số bình phương nhỏ nhất Đây là tài liệu báo cáo và giải thích rõ mô hình mà hãng đã áp dụng vào mô đun Cadastral Editor trong phần mềm ArcGis Mô đun này có chức năng chính là hiệu chỉnh và làm tăng độ chính xác của mạng lưới thửa đất dựa vào

đo nối trị đo với mạng lưới điểm khống chế [60] Trong Mô đun biên tập địa

chính (Cadastral Editor) bản đồ được xây dựng thành kết cấu thửa đất để xử

1.2 Trong nước

1.2.1 Tổng quan về công tác xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính

1.2.1.1 Các khái niệm

- Dữ liệu địa chính: là dữ liệu không gian địa chính, dữ liệu thuộc tính

địa chính và các dữ liệu khác có liên quan

- Cơ sở dữ liệu địa chính: là tập hợp thông tin có cấu trúc của dữ liệu địa

chính

- Dữ liệu không gian địa chính: là dữ liệu về vị trí, hình thể của thửa đất,

nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; dữ liệu về hệ thống thủy văn, hệ thống thủy lợi; hệ thống đường giao thông; dữ liệu về điểm khống chế; dữ liệu về biên giới, địa giới; dữ liệu về địa danh và ghi chú khác; dữ liệu về đường chỉ giới và mốc giới quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch xây dựng, quy hoạch giao thông và các loại quy hoạch khác, chỉ giới hành lang an toàn bảo vệ công trình

- Dữ liệu thuộc tính địa chính: là dữ liệu về người quản lý đất, người sử

dụng đất, chủ sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất, tổ chức và cá nhân có liên quan đến các giao dịch về đất đai, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; dữ liệu thuộc tính về thửa đất, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất;

dữ liệu về tình trạng sử dụng của thửa đất, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; dữ liệu về quyền và nghĩa vụ trong sử dụng đất, sở hữu nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất; dữ liệu giao dịch về đất đai, nhà ở và tài sản khác gắn liền với đất

- Siêu dữ liệu (metadata): là các thông tin mô tả về dữ liệu

- Cấu trúc dữ liệu: là cách tổ chức dữ liệu trong máy tính thể hiện sự

phân cấp, liên kết của các nhóm dữ liệu

- Kiểu thông tin của dữ liệu: là tên, kiểu giá trị và độ dài trường thông tin

của dữ liệu

- XML: là ngôn ngữ định dạng mở rộng có khả năng mô tả nhiều loại dữ

liệu khác nhau bằng một ngôn ngữ thống nhất và được sử dụng để chia sẻ dữ liệu giữa các hệ thống thông tin [7], [26]

1.2.1.2 Công tác đo đạc lập bản đồ địa chính, xây dựng CSDL ở Việt Nam qua các thời kỳ

- Thời kỳ đo đạc lập bản đồ địa chính (BĐĐC) và hồ sơ địa chính (HSĐC) trong thời kỳ trước năm 1954 ở Miền Bắc và trước năm 1975 ở Miền Nam: bản đồ và hồ sơ địa chính chủ yếu ở dạng giấy và với nội dung tương đối đơn giản mục đích là để xác định được diện tích đất đai, chủ sử dụng (sở hữu) làm công cụ để thu thuế là cơ bản

- Thời kỳ đo đạc lập bản đồ, hồ sơ địa chính theo chỉ thị 299 [32] Phần lớn bản đồ được lưu trữ ở dạng giấy, các bản đồ này chủ yếu hiện đang lưu trữ tại kho lưu trữ thuộc Trung tâm Thông tin Tài nguyên và Môi trường thuộc sở Tài nguyên và Môi trường cấp tỉnh Một khối lượng nhỏ được sao lưu để sử dụng tại cấp xã, huyện

- Thời kỳ sau chỉ thị 299 đến trước năm 1999: Các địa phương đã bắt đầu ứng dụng công nghệ số để thành lập bản đồ địa chính Khuôn dạng của bản đồ và hồ sơ địa chính rất đa dạng, bản đồ chủ yếu được lập trên nền độ họa của phần mềm Autocad và MicroStation, HSĐC chủ yếu được quản lý ở dạng cơ sở dữ liệu dbf trong phần mềm Foxpro

- Sau năm 1999 khi Tổng cục Địa chính ban hành áp dụng phần mềm tích hợp cho đo vẽ bản đồ địa chính FAMIS cho công tác thành lập bản đồ địa chính, bản đồ địa chính đã cơ bản thống nhất một khuôn dạng của phần mềm Microstation và hồ sơ địa chính đã cơ bản theo phần mềm CadDB Tuy nhiên, trong thời gian này do phần mềm lập HSĐC chưa hoàn thiện và không đáp ứng được các yêu cầu có tính đặc thù của địa phương nên vẫn còn có nhiều

địa phương tiếp tục sử dụng các phần mềm tự phát triển để xây dựng HSĐC sau đó chuyển đổi sang khuôn dạng của CadDB

- Trong nhiều năm qua, ngành Quản lý đất đai của nước ta đã được nhiều nước phát triển quan tâm giúp đỡ để xây dựng một hệ thống địa chính hiện đại, điển hình là dự án SEMLA của Chính phủ Thụy Điển có tên

"Chương trình hợp tác Việt Nam - Thụy Điển về tăng cường năng lực quản lý đất đai và môi trường" từ năm 2004-2009 Các kết quả chính của nhóm đạt

được là xây dựng khung Bộ Luật Đất đai; Chiến lược Quản lý Đất đai của Việt Nam; Các mô hình về quy hoạch sử dụng đất, đăng ký đất, định giá đất

và thị trường bất động sản đã được thử nghiệm và triển khai[12]

- Năm 2009, Tổng cục Quản lý đất đai, BTNMT đã xây dựng “Dự án

xây dựng và thử nghiệm chuẩn dữ liệu địa chính ở Việt Nam” với mục tiêu

nghiên cứu xây dựng và thử nghiệm chuẩn dữ liệu địa chính ở Việt Nam trên

cơ sở các chuẩn về thông tin địa lý của quốc tế, chuẩn dữ liệu địa chính của một số nước tiên tiến trên thế giới Nội dung của dự án là khảo sát, phân tích, đánh giá về hiện trạng dữ liệu địa chính; phân tích tổng hợp chuẩn dữ liệu địa chính của một số nước trên thế giới; xây dựng yêu cầu, nội dung, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật, phần mềm hỗ trợ xây dựng chuẩn dữ liệu địa chính[13]

- Năm 2009 - 2011, Tổng cục Quản lý đất đai phối hợp với Trung tâm

Lưu trữ và Thông tin đất đai xây dựng “Dự án xây dựng CSDL tổng hợp đất

đai ở Trung ương” Dự án sẽ xây dựng CSDL tổng hợp về đất đai cấp Trung

ương là một phần của CSDL quốc gia về đất đai Dự án nhằm đảm bảo độ tin cậy về thông tin dữ liệu đất đai cấp Trung ương, cung cấp những thông tin dữ liệu cơ bản để các Bộ, ngành xây dựng chiến lược, quy hoạch phát triển của

Bộ, ngành mình đồng thời là tiêu chí quan trọng để quản lý và bảo vệ tài nguyên và môi trường nói chung và tổng hợp về đất đai cấp Trung ương nói riêng Mục tiêu chính của dự án này là xây dựng và đưa vào vận hành một

CSDL tổng hợp về đất đai cấp Trung ương nhằm giúp các cơ quan quản lý đất đai cấp Trung ương có được một công cụ quản lý tốt, hiệu quả phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng; Thực hiện việc kiểm soát chất lượng, nâng cao giá trị dữ liệu và trình độ kỹ thuật quản lý dữ liệu, hỗ trợ kỹ thuật cho việc quản lý dữ liệu ở các cơ sở bằng các hoạt động đào tạo, chuyển giao kỹ thuật; Thiết lập cơ chế hoạt động bảo đảm cho sự hoạt động có hiệu quả và lâu dài của CSDL, chấm dứt sự phân tán thông tin

dữ liệu đất đai cấp Trung ương [3]

- Năm 2008-2013, Dự án “Hoàn thiện và hiện đại hóa hệ thống quản lý

đất đai Việt Nam (VLAP)” Dự án triển khai tại 9 tỉnh được lựa chọn với kinh

phí 100 triệu đô la Mỹ Tăng cường sự tiếp cận của mọi đối tượng đối với dịch vụ thông tin đất đai thông qua việc phát triển một hệ thống quản lý đất đai hoàn thiện ở các tỉnh được lựa chọn của Việt Nam trên cơ sở xây dựng hệ thống công khai, chính xác, đầy đủ, kịp thời về đăng ký đất đai, thông tin đất đai (bản đồ địa chính và HSĐC), GCNQSDĐ nhằm đáp ứng mọi nhu cầu về thực hiện các quyền và nghĩa vụ của người sử dụng đất, bảo vệ quyền lợi của người sử dụng đất và đáp ứng mọi nhu cầu thông tin của cộng đồng [2]

1.2.1.3 Công nghệ thành lập bản đồ, xây dựng CSDL địa chính

- Phần mềm tích hợp đo vẽ và thành lập bản đồ địa chính Famis Chương trình chạy trong môi trường đồ hoạ của phần mềm MicroStation Đây

là một hệ thống phần mềm chuẩn thống nhất trong ngành địa chính phục vụ lập bản đồ Famis có khả năng xử lý số liệu đo ngoại nghiệp, xây dựng, xử lý

và quản lý bản đồ địa chính số

- Phần mềm TMV.Map được xây dựng phục vụ cho công tác thành lập BĐĐC theo đặc thù của ngành địa chính Việt Nam Chương trình chạy trong môi trường đồ hoạ MicroStation TMV.Map là một giải pháp tổng thể bao

hàm toàn bộ qui trình thành lập BĐĐC từ xử lý trị đo cho đến giai đoạn tạo các biểu thống kê đất đai [14]

- ViLIS 2.0 là phần mềm xây dựng CSDL địa chính trong công tác cấp GCNQSDĐ, quyền sở hữu nhà và tài sản khác gắn liền với đất ViLIS 2.0 sử dụng công nghệ ánh xạ CSDL đối tượng tới CSDL quan hệ Do đó Vilis 2.0

có khả năng chạy trên nhiều hệ quản trị CSDL khác nhau như: Oracle, SQL Server, MySQL, PostgreSQL và phù hợp với nhu cầu triển khai ở các địa phương trên toàn quốc ViLIS 2.0 sử dụng công nghệ bản đồ ArcGIS Engine của hãng ESRI lập trình trên môi trường NET nên có khả năng triển khai trên các máy cài hệ điều hành Windows, Linux…[45]

- Phần mềm TMV.LIS 2.0 là phần mềm hệ thống thông tin đất đai do Tổng công ty Tài nguyên & Môi trường Việt Nam (TMV) và Công ty Cổ phần Công nghệ Thông tin Địa lý eK (eKGIS) hợp tác nghiên cứu phát triển

Mô hình kiến trúc giải pháp phần mềm TMV.LIS 2.0 gồm tầng CSDL lưu trữ tập trung CSDL đất đai toàn tỉnh/thành phố với các CSDL địa chính, CSDL quy hoạch sử dụng đất, CSDL giá đất, CSDL thống kê, kiểm kê đất đai Tầng dịch vụ ứng dụng cung cấp các dịch vụ nghiệp vụ đất đai, dịch vụ cung cấp thông tin đất đai và các dịch vụ khác Tầng ứng dụng sử dụng các dịch vụ do tầng dịch vụ cung cấp để phát triển các ứng dụng đáp ứng mô hình chức năng nghiệp vụ của hệ thống [14]

- Phần mềm ELIS là một trong những sản phẩm của chương trình SEMLA do Chính phủ Thụy Điển tài trợ cho BTNMT ELIS là phần mềm hệ thống thông tin đất đai và môi trường ELIS cung cấp đầy đủ các công cụ, tiện ích đáp ứng hầu hết các quy trình nghiệp vụ của công tác quản lý nhà nước về đất đai và môi trường tại Sở TNMT các tỉnh/thành trên toàn quốc [15]

- Hệ thống phần mềm của tỉnh Đồng Nai do Sở TNMT xây dựng từ năm 2008 Công nghệ NET với hệ quản trị CSDL Oracle, dữ liệu không gian

trên công nghệ của ESRI Hệ thống hoạt động theo mô hình khách - chủ (Client-Server), vận hành qua mạng LAN và WAN Hiện có khoảng 484 người dùng đăng ký truy cập vào hệ thống để tác nghiệp gồm các phân hệ quản lý đất đai, môi trường, khoáng sản, tài nguyên nước, thanh tra - kiểm tra

Hệ thống phục vụ các yêu cầu quản lý nhà nước về đất đai như đăng ký đất đai, cấp GCNQSDĐ, cập nhật, chỉnh lý biến động, thống kê, tổng hợp, hỗ trợ

ra quyết định cho các cấp Lãnh đạo [38]

1.2.1.4 Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính ở Việt Nam

Hình 1.4 Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính

Xây dựng hồ sơ địa chính

- Đăng ký cấp GCNQSDĐ - Lập sổ cấp GCNQSDĐ

- Lập sổ địa chính - Lập sổ đăng ký biến động

Đo đạc lập bản đồ địa chính

- Lưới tọa độ địa chính - Kết quả đo đạc

- Bản đồ địa chính - Thống kê diện tích

- Bản mô tả ranh giới thửa đất - Sổ mục kê tạm

Xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính

Xây dựng theo chuẩn dữ liệu địa chính gồm:

- Nhóm dữ liệu về người - Nhóm dữ liệu về giao thông

- Nhóm dữ liệu về thửa đất - Nhóm dữ liệu về thủy hệ

- Nhóm dữ liệu về tài sản gắn liền với đất

- Nhóm dữ liệu về quyền - Nhóm dữ liệu về kinh tế đất đai

- Nhóm dữ liệu về biên giới, địa giới - Nhóm dữ liệu địa danh

- Nhóm dữ liệu về ghi chú điểm khống chế tọa độ và độ cao, quy hoạch

1.2.1.5 Tình trạng CSDL địa chính xây dựng ở Việt Nam

Trong công tác quản lý đất đai ở Việt Nam bản đồ địa chính là tài liệu quan trọng và được dùng nhiều nhất để quản lý và tra cứu về dữ liệu thửa đất

Do đó, công tác thành lập bản đồ được quan tâm và có quy định chặt chẽ về

kỹ thuật bao gồm cơ sở toán học, độ chính xác, chia mảnh, nội dung, ký hiệu, kiểm tra nghiệm thu, quản lý và sử dụng được Bộ TNMT quy định rất chi tiết trong các thông tư, quy phạm thành lập bản đồ địa chính [6], [9] Việc xây dựng bản đồ địa chính dạng số được quy định về phân lớp, hệ thống thư viện

ký hiệu biên tập bản đồ từ số liệu đo đạc được quy định theo khuôn dạng của phần mềm MicroStation

Sau khi đo đạc và biên tập xong BĐĐC các địa phương tiến hành kê khai đăng ký cấp GCNQSDĐ [8], [9] do thông tin ban đầu của BĐĐC còn thiếu, một số thông tin không chính xác, bị thay đổi nên cần bổ sung thêm thông tin về chủ sử dụng (tên vợ, chồng, số chứng minh nhân dân, ngày cấp, nơi cấp địa chỉ…), thông tin về thửa đất (nguồn gốc, giấy tờ kèm theo, thông tin về công trình xây dựng trên đất như chất liệu nhà, số tầng, loại nhà, thông tin về sở hữu như giấy chứng nhận cũ, quyền sử dụng, hạn chế sử dụng, thông tin quy hoạch…) Từ số liệu này các địa phương lập và xét các đợt để cấp GCNQSDĐ Tùy từng địa phương mà bước kê khai đăng ký này có thể tiến hành ngay sau khi đo đạc lập bản đồ địa chính, cũng có khi được thực hiện sau thời gian rất dài từ khi bản đồ địa chính được đo, hoặc công việc này có thể thực hiện một phần rời rạc, không liên tục về thời gian và không gian Tùy vào nhu cầu và năng lực của từng địa phương mà bước kê khai đăng ký, lập

hồ sơ địa chính như cấp GCNQSDĐ, lập sổ địa chính, sổ mục kê đất đai, sổ cấp GCN, biểu thống kê, kiểm kê đất đai có thể được thực hiện một cách thủ công hoặc sử dụng một số phần mềm do Việt Nam xây dựng như phần mềm Vilis, Elis, TMV.Lis hoặc phần mềm tự xây dựng riêng Các phần mềm này

nền đồ họa đều được phát triển trên nền công nghệ ArcGIS Engine của hãng Esri Hệ quản trị cơ sở dữ liệu tùy thuộc vào cơ sở hạ tầng của từng địa phương có thể lựa chọn các hệ quản trị Microsoft Access, MySQL, Microsoft SQL Server, Oracle Các bản đồ ở định dạng DGN đã được chia mảnh và biên tập tạo vùng ở phần trước được ghép lại và chuyển về một định dạng shape file hoặc định dạng geodatabase Quá trình này làm cho bản đồ chuyển sang không còn bảo toàn được quan hệ topo

1.2.1.6 Những tồn tại

Mặc dù công tác đo đạc lập bản đồ, xây dựng CSDL địa chính trải qua nhiều giai đoạn, nhiều dự án, pháp luật về quản lý đất đai được điều chỉnh và thay đổi nhưng CSDL địa chính ở Việt Nam chưa được nghiên cứu và xây dựng một cách đồng bộ Từ năm 2009 đến nay hàng loạt các tài liệu [1], [5], [7], [9] hướng dẫn quy định về xây dựng CSDL địa chính dần được hoàn thiện và đưa vào áp dụng Nhưng trên thực tế mới có một số địa phương có kế hoạch và đang xây dựng CSDL địa chính như Quảng Ninh, Nam Định, Hà Nam, Phú Thọ, Hà Tĩnh, Nghệ An, Bình Dương, Long An Đến nay theo các thông báo trên website của các địa phương và khảo sát thực tế cho thấy chưa

có địa phương nào thành công và đạt được kết quả như mong muốn do một số yếu tố sau:

- Bản đồ địa chính khi xây dựng chỉ chú trọng vấn đề biên tập theo đúng yêu cầu quy phạm, rồi từ đó in ra bản đồ giấy để dùng từ cấp xã, huyện, tỉnh từ nhiều năm nay Không thiết kế và lưu trữ được dữ liệu đo đạc ban đầu

đi kèm với dữ liệu không gian và thuộc tính của bản đồ, quan hệ topo xây dựng theo từng tờ bản đồ địa chính riêng lẻ, dữ liệu biến động không được cập nhật và đồng bộ hóa với dữ liệu hiện thời Tính chất topology của dữ liệu

bị phá vỡ và không được bảo toàn khi chuyển dữ liệu bản đồ này để xây dựng CSDL địa chính

- Công tác biên tập và xây dựng bản đồ địa chính phụ thuộc hoàn toàn vào nền đồ họa của phần mềm MicroStation, đây là phần mềm có thế mạnh về thiết kế đồ họa không hỗ trợ nền tảng để quản lý, khai thác CSDL Khi xây dựng CSDL đất đai một số phần mềm được sử dụng dùng công nghệ hãng Esri, dữ liệu bản đồ được ghép lại từ các tờ bản đồ đã biên tập theo đơn vị hành chính xã từ đó dẫn đến việc cấu trúc Topology không được bảo toàn, dữ liệu bị mất và không đồng bộ

- Một số phần mềm đưa vào sử dụng để xây dựng và quản lý CSDL địa chính chỉ mới đáp ứng được về quản lý, xử lý dữ liệu thuộc tính, phần không gian các chức năng biên tập biên tập đồ họa không đáp ứng được, chưa cập nhật được dữ liệu không gian khi biến động đất đai, đo đạc chỉnh lý vào hệ thống CSDL địa chính hiện tại Cũng chính vì lý do đó nên luôn tồn tại hai loại dữ liệu song song và không gắn kết được với nhau đó là bản đồ địa chính

- Cho thuê, cho thuê lại QSDĐ, góp vốn tài sản gắn liền với đất

- Thế chấp, chuyển đổi, chuyển nhượng, thừa kế, tặng cho QSDĐ

- Người sử dụng đất, chủ sở hữu tài sản gắn liền với đất đổi tên, thay đổi thông tin về giấy tờ pháp nhân, nhân thân hoặc địa chỉ

- Hợp nhất hoặc phân chia quyền sử dụng đất

- Chuyển đổi hộ gia đình, cá nhân sử dụng đất thành tổ chức kinh tế

- Thay đổi diện tích do sạt lở tự nhiên một phần thửa đất, chuyển mục đích sử dụng đất, gia hạn, thay đổi đối với những hạn chế về quyền sử dụng đất, sai sót, nhầm lẫn về nội dung thông tin

- Thu hồi, tách thửa hoặc hợp thửa đất, cấp đổi hoặc cấp lại GCN, thay đổi tên đơn vị hành chính, điều chỉnh địa giới hành chính [10], [33]

1.2.2.3 Công tác đo đạc chỉnh lý, đo bổ sung bản đồ địa chính

- Việc chỉnh lý bản đồ địa chính thực hiện trong các trường hợp: xuất hiện thửa đất và các đối tượng chiếm đất mới; thay đổi ranh giới thửa đất và các đối tượng chiếm đất; thay đổi diện tích thửa đất; thay đổi mục đích sử dụng đất; thay đổi thông tin về tình trạng pháp lý của thửa đất; thay đổi về mốc giới và đường địa giới hành chính các cấp; thay đổi về điểm tọa độ địa chính và điểm tọa độ Quốc gia; Thay đổi về mốc giới và hành lang an toàn công trình; thay đổi về địa danh và các ghi chú trên bản đồ

- Cơ sở để quyết định thực hiện chỉnh lý bản đồ địa chính gồm: Các thay đổi về ranh giới thửa đất, diện tích thửa đất, mục đích sử dụng đất; Thay đổi địa giới hành chính, lập đơn vị hành chính mới, đã lập hồ sơ địa giới, cắm mốc địa giới trên thực địa; Mốc tọa độ, mốc quy hoạch, hành lang an toàn công trình trên bản đồ được chỉnh lý, bổ sung trong các trường hợp mốc giới mới được cắm trên thực địa và có thông báo của cơ quan nhà nước có thẩm quyền; Việc chỉnh lý, bổ sung thông tin về địa danh, địa vật định hướng và các thông tin thuộc tính khác do cơ quan quản lý đất đai các cấp tự quyết định khi phát hiện có thay đổi

- Khi đo đạc chỉnh lý bản đồ địa chính được phép thực hiện bằng các phương pháp đo đạc đơn giản như: giao hội cạnh, dóng thẳng hàng, đo bằng thước dây, chuyển vẽ từ bản đồ quy hoạch… và sử dụng các điểm khởi tính gồm: các điểm toạ độ từ lưới khống chế đo vẽ, lưới điểm trạm đo cũ trở lên;

các điểm góc thửa đất, góc công trình xây dựng chính có trên bản đồ và hiện còn tồn tại ở thực địa; độ chính xác chỉnh lý thực hiện theo quy định về độ chính xác của bản đồ địa chính [10]

1.2.2.4 Những nghiên cứu về giải pháp cập nhật biến động đất đai

- Năm 2000 nhóm nghiên cứu gồm PGS.TS Nguyễn Trọng San, TS Đinh Công Hòa thực hiện đề tài cấp bộ mã số B2000-36-50 của Bộ Giáo dục

và đào tạo “Nghiên cứu phương pháp chính xác hoá số liệu về vị trí, kích

thước và diện tích thửa đất phục vụ thành lập bản đồ địa chính và quản lý thông tin đất đai” Nội dung gồm: Nghiên cứu các phương pháp thu thập dữ

liệu dạng số, đặc biệt là số hoá bản đồ giấy, số hoá ảnh quét bằng các phần mềm chuyên dụng; Nghiên cứu các phương pháp thu thập thông tin bổ sung như bổ sung chiều dài cạnh thửa đất bằng thước thép, đo bổ sung diện tích thửa đất, đo bổ sung tọa độ điểm bằng máy toàn đạc điện tử, công nghệ đo động GPS Stop and go [35]

- Năm 2009 TS Trần Thùy Dương có đề cập đến bình sai kết cấu địa chính bằng mô đun Casdastral Editor trong phần mềm ArcGis 9.3 trong Bài giảng Hệ thống quản lý biến động đất đai dành cho học viên cao học, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội [20]

1.2.2.5 Những công cụ cập nhật biến động đất đai hiện tại

a) Phần mềm tích hợp đo vẽ thành lập bản đồ địa chính Famis:

Phần mềm Famis hỗ trợ công cụ chia tách thửa đất theo độ dài cạnh chia, công cụ chuyển đổi mã loại đất cũ sang mã loại đất mới của bản đồ

b) Phân hệ đăng ký biến động của phần mềm Vilis 2.0

Chức năng cập nhật biến động chủ yếu giải quyết loại biến động về thông tin thuộc tính như: Biến động giao dịch bảo đảm; Chuyển quyền sử dụng đất và sở hữu nhà và tài sản khác; Quản lý biến động số thửa; Cấp đổi, cấp lại GCNQSD đất; Đính chính thông tin GCN; Chuyển mục đích sử dụng; Chỉnh lý thông tin chủ, thửa và thông tin tài sản;

Chức năng xử lý biến động về không gian giải quyết loại biến động chia tách, gộp thửa đất (Hình 1.5) Giải pháp cập nhật biến động đất đai của phần mềm Vilis 2.0 chưa đảm bảo được tính thống nhất của dữ liệu không gian và thuộc tính [45]

Hình 1.5 Giao diện chức năng chia tách, gộp thửa của phần mềm Vilis 2.0 c) Phân hệ chỉnh lý biến động đất đai của phần mềm Elis

- Cũng giống như phần mềm Vilis 2.0 phần mềm Elis gồm phần chỉnh

lý biến động về thuộc tính thửa đất như: Cấp đổi GCN, chỉnh lý số thửa, cho thuê lại, chuyển đổi chủ sử dụng, chuyển mục đích sử dung Phần cập nhật biến động về hình dạng thửa như tách, gộp thửa đất [15]

1.2.2.6 Những tồn tại

Hiện nay, một số phần mềm như Vilis 2.0, TMV.Lis, Elis mới chỉ giải quyết được loại hình biến động liên quan đến dữ liệu thuộc tính như chuyển nhượng, cho thuê, chuyển đổi mục đích sử dụng Phần biến động về hình dạng thửa đất chỉ giải quyết được loại hình biến động như chia tách, gộp thửa Loại hình biến động không gian làm thay đổi vị trí đỉnh thửa, cập nhật trị đo làm mới bản đồ, đo bổ sung, biến động làm thay đổi kích thước, hình dạng thửa đất thì chưa có các giải pháp thực hiện

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU

ĐỊA CHÍNH PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN Ở VIỆT NAM

Ở Việt Nam một số phần mềm hỗ trợ công tác thành lập, biên tập bản

đồ địa chính như Famis, TMV.Map, VietMap đang được sử dụng đều chạy trên nền đồ họa của phần mềm MicroStation, do đó công tác quản lý, xử lý bản đồ phụ thuộc rất nhiều vào phần mềm MicroStation Bản đồ với khuôn dạng dữ liệu *.DGN là tệp chứa thông tin đồ họa dạng nhị phân được lưu trữ độc lập với dữ liệu thuộc tính vì vậy khi có sự biến đổi về thuộc tính thửa đất thì bản đồ không được cập nhật theo dẫn đến dữ liệu không đồng bộ Ví dụ như trước năm 2003 mã đất lúa quy định trong CSDL là số trên bản đồ thể hiện nhãn thửa là chữ 2L, 3L… Sau năm 2003 mã quy định chữ thành LUC, LUK… Mới đây nhất thông tư 25/2014/TT-BTNMT [10] quy định lại một số

mã đất Mỗi lần có sự biến động như vậy CSDL bản đồ được biên tập trên phần mềm MicroStation được biên tập lại dẫn đến CSDL địa chính không thống nhất Dữ liệu đo đạc ban đầu như hệ thống tọa độ, loại máy sử dụng, thời gian đo, độ chính xác đạt được, các trị đo được lưu trữ ở tệp riêng rẽ không đi kèm dữ liệu bản đồ Bản đồ được chia mảnh theo tỷ lệ đo vẽ sau đó mới tạo Topology và biên tập, các thông tin địa chính ban đầu như chủ sử dụng, địa chỉ chủ, xứ đồng, loại đất, số hiệu thửa, diện tích pháp lý được lưu trữ riêng trong tệp *.pol Định cấu trúc topology không được quy định trong quy phạm mà mỗi phần mềm phụ trợ thành lập bản đồ có cấu trúc khác nhau Điều này làm thông tin đo đạc ban đầu của thửa đất khó được bảo toàn khi trao đổi dữ liệu Việc cập nhật làm mới số liệu đo bổ sung sau này không được kế thừa trị đo trước, tra cứu thông tin lịch sử ban đầu không thực hiện được, dẫn đến dữ liệu bản đồ địa chính không khai thác và cập nhật được một cách hiệu quả

Những phần mềm đồ họa thông dụng như Autocad, MicroStation, Mapinfo đã xây dựng các đối tượng đồ họa cơ bản như điểm Point (X,Y), đoạn thẳng Line (X1,Y1,X2,Y2), đa giác PolyLine (X1,Y1… Xn,Yn), đường tròn Circle (Xc, Yc, R)… với cấu trúc hoàn chỉnh Trong bản vẽ các đối tượng này không có mối quan hệ với nhau và được quản lý độc lập Các phần mềm này chủ yếu phục vụ thiết kế bản vẽ và đều là các phần mềm thương mại có bản quyền Nếu BĐĐC được thành lập trên các phần mềm này thì sẽ bị phụ thuộc, do đó sử dụng và khai thác bản đồ không được hiệu quả, đặc biệt từ khi Việt Nam gia nhập WTO thì luật bản quyền được thắt chặt, ở các địa phương

từ cấp xã, huyện đến cấp tỉnh đều có nhu cầu sử dụng bản đồ số nếu đầu tư mua bản quyền phần mềm cho các địa phương sử dụng thì rất tốn kém

Bản đồ địa chính có đặc thù riêng so với các loại bản đồ, bản vẽ khác Đối tượng thửa đất là đối tượng vùng đặc biệt trong dữ liệu địa chính, đối tượng thửa đất có mối quan hệ topo như quan hệ hàng xóm với những thửa giáp ranh, gắn kèm các dữ liệu thuộc tính như diện tích, kích thước cạnh thửa, cùng với các thông tin thuộc tính khác Do đó thửa đất là đối tượng quan trọng nhất, cần quản lý chặt chẽ và đầy đủ trong CSDL địa chính

Từ những tồn tại và phân tích trên, tổng hợp những cấu trúc mô hình dữ liệu véctơ topo từ những tài liệu [51], [58] như cấu trúc: Cấu trúc Winged-Edge Topology (còn gọi là cấu trúc cạnh có cánh); Cấu trúc dữ liệu Doubly Connected Edge List (dữ liệu danh sách cạnh liên kết kép); Cấu trúc dữ liệu Link-Node , luận án nghiên cứu thiết kế và xây dựng cấu trúc dữ liệu thửa đất một cách phù hợp trong điều kiện Việt Nam để dữ liệu bản đồ được lưu trữ xuyên suốt, đồng nhất, đáp ứng việc xử lý số liệu đo đạc, chuẩn hóa dữ liệu, biên tập bản đồ, đảm bảo được tính toàn vẹn dữ liệu, dữ liệu không gian

và thuộc tính gắn kết với nhau phục vụ cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai và giải quyết các bài toán biến động đất đai Với cấu trúc dữ liệu không

gian thửa đất được thiết kế sẽ chủ động thể hiện trên nền đồ họa độc lập, không phụ thuộc vào các phần mềm nước ngoài Dữ liệu được trích xuất ra bất kỳ cấu trúc định dạng mở của các phần mềm đồ họa để sử dụng, chia sẻ, thuận lợi cho việc khai thác và sử dụng dữ liệu địa chính

2.1 Xây dựng cấu trúc dữ liệu không gian

Ở bản vẽ thông thường mỗi đối tượng đồ họa sẽ được thiết kế với các thành phần cơ bản tạo nên đối tượng để lưu trữ, quản lý Một đoạn thẳng lưu trữ tọa độ điểm đầu, điểm cuối; đa giác lưu trữ số đỉnh, tọa độ của các đỉnh… Trên bản đồ địa chính thửa đất được coi là một vùng khép kín bởi các cạnh thửa là các đoạn thẳng nối giữa hai đỉnh liên tiếp của thửa đất Các thửa đất giáp ranh có chung đỉnh, chung cạnh, nếu dùng đoạn thẳng hay đa giác lưu trữ

dữ liệu không gian thửa đất thì dẫn đến dư thừa dữ liệu, các đỉnh chung của các cạnh thửa đất rời rạc riêng rẽ không có mối quan hệ với nhau

Để quản lý được đối tượng thửa đất thì từ các đối tượng của bản vẽ là các đoạn thẳng hay đa giác được chuyển về các đối tượng điểm, nửa cạnh, thửa để quản lý Đối tượng điểm gồm các thành phần tọa độ đỉnh thửa, một cạnh thửa được chuyển về hai nửa cạnh có chiều ngược nhau, từ đối tượng điểm, nửa cạnh tạo nên đối tượng vùng (thửa đất) Các đối tượng điểm, nửa cạnh, thửa có mối quan hệ với nhau chặt chẽ và cấu trúc được thiết kế để lưu trữ dữ liệu một cách đầy đủ, không dư thừa Mỗi đỉnh của cạnh thửa đất được lưu trữ bảng tọa độ, đánh chỉ số, nửa cạnh liên kết với điểm thông qua chỉ số điểm, các nửa cạnh tạo nên thửa đất

Hình 2.1 Mô tả các thành phần cấu tạo nên thửa đất

Thửa Nửa cạnh Điểm Đối tượng trên bản vẽ Đối tượng thửa đất

Cấu trúc dữ liệu điểm được thiết kế để lưu trữ tọa độ điểm gốc của nửa cạnh

Cấu trúc dữ liệu nửa cạnh thiết kế để lưu trữ gồm chỉ số điểm gốc, chỉ

số của nửa cạnh trước, nửa cạnh sau, nửa cạnh ngược chiều, chỉ số thửa bên phải

Cấu trúc dữ liệu thửa đất chỉ cần lưu trữ chỉ số của một nửa cạnh bất kỳ thuộc thửa

2.1.1 Cấu trúc bảng dữ liệu đối tượng điểm

a) Chỉ số điểm, tọa độ X, Y

Từ tập hợp các cạnh của thửa đất là các đoạn thẳng, mỗi đoạn thẳng lấy tọa độ điểm đầu, điểm cuối để được bảng tập hợp điểm Mỗi điểm được đánh chỉ số và loại bỏ điểm trùng nhau sao cho trong CSDL mỗi điểm có chỉ số duy nhất, thuộc tính quan trọng nhất của đối tượng điểm là tọa độ X, Y

Trên thế giới việc quản lý, thể hiện thửa đất có đường bao là đường cong được chuyển về các cung tròn tiệm cận nhất với đường cong đã được thực hiện, do đó bản đồ địa chính được thể hiện mang tính thẩm mỹ và chính xác cao hơn [53] Bản đồ địa chính ở Việt Nam thửa đất có đường bao là đường cong đều được đưa về các đoạn thẳng nối tiếp nhau để biểu thị và quản

lý [6] Cách lấy gần đúng này sơ đồ thửa đất sẽ có quá nhiều đỉnh thửa trên chỗ đoạn cong làm cho khó thể hiện chính xác kích thước các cạnh, trình bày bản đồ mang tính thẩm mỹ kém Chính vì vậy, luận án thiết kế cấu trúc dữ liệu để lưu trữ, quản lý cung tròn để biểu diễn thửa đất khi có đường bao là đường cong Nếu cạnh thửa đất là cung tròn thì ngoài điểm đầu, cuối còn thêm điểm tâm của cung tròn sẽ được đưa vào bảng điểm để lưu trữ và được đánh dấu để phân biệt điểm đỉnh thửa hay điểm tâm cung tròn

b) Chỉ số của nửa cạnh liên quan