Quản Lý Và Quy Hoạch Sử Dụng Đất Trong Quá Trình Phát Triển Kinh Tế Hiện Nay Của Đất Nước

Đối với bản đồ địa chính ngời ta còn phân loại ra các loại bản đồ nh: * Bản đồ giấy địa chính: Là loại bản đồ truyền thống các thông tin trên bản đồ đợc thể hiện nhờ hệthống ký hiệu và g

Lời mở đầu

Đất đai là tài nguyên quý giá của mỗi một quốc gia Việc quản lý và quyhoạch sử dụng đất là một nhiệm vụ cấp bách và hết sức quan trọng trong quátrình phát triển kinh tế hiện nay của đất nớc

Sau khi luật đất đai năm 1993 đợc thực hiện, thì yêu cầu về công tácquản lý, cũng nh nhu cầu của xã hội về đất đai ngày càng trở nên cấp bách,

đặc biệt là ở các khu vực đô thị và các khu vực công nghiệp lớn Trớc đòi hỏicủa tình hình xã hội, nhiệm vụ đặt ra cho những ngời làm công tác Trắc Địa làlàm sao cho sớm có bộ bản đồ chuyên ngành Địa Chính có độ chính xác cao,ứng dụng công nghệ nào vừa thuận tiện cho sản xuất, vừa thuận tiện cho côngtác lu trữ, đồng thời cũng thuận lợi cho việc bổ xung những yếu tố biến động

về đất đai do nhu cầu xã hội tạo nên

Trong thời đại khoa học kỹ thuật tiên tiến hiện nay, đặt biệt là sự bùng nổcủa kỹ thuật điện tử, các hệ thống máy đo đạc và phần mềm tơng ứng ra đời.Mục đích của việc đổi mới công nghệ đó chính là nhằm nâng cao độ chínhxác không chỉ trên phơng diện lý thuyết mà còn trên cả thực tế cũng vậy.Việc lựa chọn công nghệ mới có liên quan đến nhiều yếu tố nh: Tiềm lựcnhu cầu con ngời sử dụng thiết bị ngoại nghiệp tơng ứng và sự tiện lợi cũng

nh hiệu quả của công nghệ đó Để sử dụng tốt các phần mềm nội nghiệp đòihỏi phải có sự phân tích và nghiên cứu kỹ trớc khi quyết định đa vào sản xuất

ở nớc ta hiện nay có rất nhiều phần mềm đơc áp dụng cho công tác sốhoá bản đồ địa chính Nên sử dụng phần mềm thích ứng nhất cho việc chuyển

đổi dữ liệu không gian từ bản đồ giấy thành không gian bản đồ số thông quamáy quét (Scaner) chính là phần mềm MICROSTATION Vậy trong quá trìnhchuyển đổi bằng phơng pháp số hoá liệu chất liệu của bản đồ có ảnh hởng đến

độ chính xác của kết quả số hoá hay không? đó là một vấn đề đặt ra cần phảinghiên cứu và giải quyết trong đề tài tốt nghiệp

Do trình độ và thời gian nghiên cứu có hạn, xong nội dung của đề tài cònrất mới mẻ không những trên phơng diện lý thuyết mà trên thực tế cũng vậy.Cho nên với đồ án này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Em rấtmong đợc sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo cùng các bạn

đồng nghiệp để đề tài đợc hoàn thiện hơn

1

Chơng I Khái quát chung về bản đồ địa chính.

1 Định nghĩa và vai trò của Bản đồ địa chính.

* Định nghĩa bản đồ địa chính.

Là bản đồ chuyên ngành về đất đai, trên bản đồ địa chính thể hiện chínhxác vị trí ranh giới và một số thông tin địa chính liên quan đến từng thửa đất,

số lợng, chất lợng

Bản đồ địa chính thành lập theo đơn vị hành chính, xã phờng do bản đồ

địa chính có tính pháp lý cao nên đòi hỏi t liệu địa chính phải chính xác, cótính liên tục và phải quan hệ chặt chẽ với đo đạc địa chính Ngời ta đã khẳng

định nếu không có đo vẽ địa chính để làm cơ sở trọng yếu thì không thể nói

đến địa chính, vì vậy địa chính và đo đạc địa chính là một Nh vậy nói chínhxác hơn bản đồ địa chính là hồ sơ cơ bản nhât trong bộ hồ sơ nói chung liênquan đến từng thửa đất Bản đồ địa chính có tỉ lệ lớn phạm vi rộng và đợc cậpnhật các thông tin một cách đầy đủ và thờng xuyên

Vai trò của bản đồ địa chính phục vụ cho việc thống kê đất, giao đấtnông, lâm nghiệp Tiến hành đăng ký sử dụng đất ở, đất nông nghiệp lâmnghiệp Bản đồ còn xác định hiện trạng theo dõi biến động về quyền sử dụngphục vụ qui hoạch kế hoạch cải tạo thiết kế cho dân c các công trình thủy lợi

và giao thông Lập hồ sơ để giao đất hoặc thu hồi đất khi cần thiết

Đối với bản đồ địa chính ngời ta còn phân loại ra các loại bản đồ nh:

* Bản đồ giấy địa chính:

Là loại bản đồ truyền thống các thông tin trên bản đồ đợc thể hiện nhờ hệthống ký hiệu và ghi chú (các thông tin rõ ràng trực quan) dễ sử dụng thôngtin không đa dạng độ chính xác cao

* Bản đồ số địa chính.

Nội dung cơ bản giống bản đồ giấy, thông tin tổ chức lu trữ ở dạng sốtrong máy tính sử dụng hệ thống ký hiệu đã đợc số hoá các thông tin đợc lutrữ ở dạng mã (các thông tin này còn đợc gọi là thông tin phi không gian) Cáckết quả đo đạc đợc cho vào máy tính để xử lý bằng phần mềm chuyên dụng.Khả năng tra cứu, cập nhật nhanh, lu trữ gọn nhẹ

* Bản đồ địa chính cơ sở (hay còn gọi là bản đồ Gốc): Tên chung cho

bản đồ gốc đợc đo vẽ bằng các phơng pháp nh đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa,

sử dụng ảnh hàng không biên vẽ từ bản đồ tỉ lệ nhỏ hoặc từ bản đồ khác.Bản đồ cơ sở cũng vẽ kín ranh giới hành chính Bản đồ dùng để biên tậpbiên vẽ đo bổ xung, thành lập bản đồ địa chính xã phờng, thể hiện hiện trạng

vị trí hình thể, diện tích của các thửa đất ổn định và lâu dài

* Bản đồ biên vẽ

Là tên gọi của bản đồ đợc biên tập biên vẽ từ bản đồ địa chính cơ sở theo

đơn vị hành chính, xã, phờng thị trấn loại này vẽ trọn vẹn các thửa đất xác

định loại đất hiệu chỉnh để phù hợp với địa chính

* Bản đồ trích đo.

Bản đồ này đợc sử dụng đo một vùng nhỏ trong địa chính trên đó có thể

vẽ trọn một thửa đất hoặc một vùng đất Nh vậy chọn tỉ lệ bản đồ địa chínhphải phù hợp từng vùng đất, loại đất Bản đồ phải có hệ thống toạ độ, phép quichiếu phù hợp để cho biến dạng trên bản đồ phải là nhỏ nhất Trên bản đồ phảithể hiện đầy đủ chính các vị trí các điểm các đờng đặc trng, kích thớc…Ngoài ra còn phải điều tra thể hiện chuẩn xác khâu pháp lý về đất đai

2- Hệ quy chiếu của bản đồ địa chính

Bản đồ địa chính đợc thành lập theo các tỷ lệ

1: 500, 1: 1000, 1: 2000, 1: 5000, 1: 10.000 và 1: 25.000

Việc chọn tỉ lệ đo vẽ phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Loại đất cần vẽ bản đồ là loại đất nào nếu nh là đất nông - lâm nghiệpthì ta vẽ bản đồ tỷ lệ nhỏ còn nếu nh đất ở, đất đô thị thì ta phải vẽ bản đồ tỷ lệlớn

+ Khu vực đo vẽ do điều kiện tự nhiên tính quy hoạch của vùng đất vàtập quán sử dụng đất khác nhau nên diện tích thửa đất cùng loại ở các vùngkhác nhau cũng có thay đổi đáng kể Đất nông nghiệp ở đồng bằng Nam Bộthờng có diện tích thửa lớn hơn ở vùng đồng bằng Bắc Bộ nên đất nông nghiệp

ở phía Nam sẽ vẽ bản đồ địa chính tỷ lệ lớn hơn phía Bắc

+ Ngoài ra yêu cầu độ chính xác bản đồ cũng là yếu tố quan trọng để chọn tỷ lệ bản

đồ Khả năng kinh tế kỹ thuật của đơn vị là yếu tố cần tính đến + Nh vậy để đảm bảo chức năng mô tả bản đồ địa chính đợc thành lập ở tỷ lệ nào ta có thể tham khảo ở bảng dới đây.

Đất ở Đô thị lớn, thị xã, thị trấn 1:500 (1:200)

Đất nông nghiệp Đồng bằng Bắc Bộ 1:2000; 1: 1000

Đồng bằng Nam Bộ 1: 5000; 1: 2000

* Phép chiếu

Để đáp ứng yếu tố quản lý đất đai đặc biệt là khi sử dụng hệ thốngthông tin đất đai, bản đồ địa chính trên toàn lãnh thổ phải là hệ thống thốngnhất về cơ số toán học và độ chính xác Muốn vậy phải xây dựng lới toạ độthống nhất và chọn hệ quy chiếu tối u và hợp lý để thể hiện bản đồ Trong khi

3

lựa chọn hệ quy chiếu phải đặc biệt u tiên giảm nhỏ đến mức có thể ảnh hởngcủa biến dạng phép chiếu đến kết quả thể hiện yếu tố bản đồ Ta xem xét việclựa chọn hệ quy chiếu theo các vấn đề sau:

- ảnh hởng độ cao khi đo đến chiều dài và diện tích

Bề mặt toán học để xử lý tổng thể mạng lới trắc địa nhà nớc hạng I,hạng II là Elipxoid thực dụng Kraxovski đợc định vị theo lãnh thổ Việt Nam.Với nớc có diện tích nhỏ nh nớc ta thì việc chọn kích thớc Elipxoid nào không

ảnh hởng đáng kể đến biến dạng của các phép chiếu, chỉ cần Elipxoid thựcdụng đợc định vị khớp với lãnh thổ và lãnh hai Việt Nam Theo các tài liệucông bố thì việc xử lý lới trắc địa và định vị đã đạt kết quả tối u hệ toạ độvuông góc phẳng đang đợc sử dụng để tính toán theo phép chiếu Gauss -Kruiger với múi chiếu 6o Nh vậy hệ quy chiếu cho lới trắc địa cơ bản nhà nớc

đến nay đã đợc khẳng định

Khu đo giới hạn bởi các điểm M và N

Khu đo có độ cao trung bình là Hm

Ta đo cạnh AB trên mặt đất tính đợc cạnh nằm ngang A1B1 có độ cao

hm so với mặt độ cao trung bình Nếu chiếu xuống mặt nớc biển trung bình ta

có A0B0 Trờng hợp chiếu cạnh đo xuống mặt đô cao trung bình khi đo ta cóA'0B0 Thông thờng khi xử lý số hiệu chiều dài các cạnh đo trên mặt đất phải

đợc tính chuyển về mặt Elipxoid thực dụng Còn đối với các cạnh ngắn tadùng công thức gần đúng để tính số hiệu chỉnh chuyển chiều dài cạnh về mặtGeoid:

D R

h H

D ( m m).

Hm : Độ cao trung bình Km đohm: Độ chênh cao trung bình của cạnh D so với mật độ cao trung bìnhHm

Nếu ta thay mặt Geoid bằng mặt quy chiếu ở độ cao trung bình khu đokhi đó hiệu chỉnh chiều dài cạnh về mặt quy chiếu sẽ là:

D H R

h '

Xét về độ chính xác đo đạc ta thấy sai số tơng đối đo cạnh đờng chuyền

địa chính cấp 1 khoảng 1: 50.000 Muốn phần ảnh hởng sai số chiếu nhỏkhông đáng kể thì ta cần phải chọn SD/D nhỏ hơn sai số đo khoảng 2,5 lần,tức là sai số tơng đối do biến dạng chiều dài qua phép chiếu khoảng

5

1: 125.000 khi đó biến dạng diện tích khá nhỏ Vậy ta có thể kết luận khi độcao khu đo vợt quá 50m so với mực nớc biển trung bình thì không nên tínhchuyển kết quả đo đạc địa chính về mặt Geoid mà nên tính chuyển kết quả đo

về mặt độ cao trung bình của khu đo

Bản đồ địa chính phải thể hiện trên mặt phẳng qua một phép chiếu xác

định phép chiếu cần đợc chọn sao cho biến dạng của các yếu tố thể hiện trênbản đồ là nhỏ nhất, tức là ảnh hởng biến dạng phép chiếu đến độ chính xáccác yếu tố đo đạc và cần quản lý thể hiện trên bản đồ là bé nhất Trong thực tếhiện nay có hai lới chiếu đẳng góc có khả năng sử dụng cho bản đồ Việt Nam

đó là lới chiếu Gauss - Kruiger và lới chiếu UTM Sơ đồ múi chiếu và đặc

điểm biến dạng múi chiếu Gauss và UTM đợc thể hiện trên hình sau:

X X

m = 1 m=0,9996

m > 1 m = 1 Xích đạo Xích đạo m > 1

Lới chiếu Gauss Lới chiếu UTM

Lợi thế cơ bản lới chiếu UTM là biến dạng qua phép chiếu nhỏ và tơng

đối đồng đều Tỷ lệ độ dài trên kinh tuyến trục múi 6o là

mo = 0,9996 trên hai kinh tuyến đối xứng nhau khoảng 1,5o so với kinhtuyến trục m = 1 trên kinh tuyến biên của múi chiếu m > 1 Ngày nay hầu hết

ở các nớc phơng Tây và Đông Nam á đều dùng phép chiếu UTM và ElipxoidWGS - 84

Lới chiếu Gauss - Kruiger có biến dạng lớn hơn lới chiếu UTM có ảnhhởng đến kích thớc và diện tích các yếu tố thể hiện bản đồ tạo sự thống nhất

địa hình và địa chính Tuy nhiên Việt Nam quen dùng lới chiếu Gauss Kruiger để thể hiện bản đồ địa hình Tỷ lệ độ dài và diện tích qua phép chiếuGauss - Kruiger sẽ tính qua công thức sau:

từ 6o xuống 3o và 1,5o Vậy khi lập bản đồ địa chính 1: 1000, 1: 2000 và 1:

5000 nên dùng múi chiếu 3o còn khi lập bản đồ tỷ lệ 1: 500 và 1: 200 thì phảidùng múi chiếu 1,5o Để đảm bảo cho khu vực đo vẽ bản đồ địa chính cấp tỉnhhoặc thành phố không cách xa kinh tuyến trục của múi chiếu quá 80km trongquy phạm quy định cụ thể kinh tuyến trục cho từng tính riêng biệt vì nớc ta có

61 tỉnh thành cho nên mỗi tỉnh thành phố chỉ định chọn một trong 10 kinhtuyến trục từ 103o đến 109o

có phơng pháp đánh số hiệu cho từng tờ bản đồ ở từng tỷ lệ khác nhau khôngtrùng nhau và phải tìm đợc các tờ ghép biên ở đây ta có hai phơng pháp chiamảnh đánh số bản đồ là:

* Phơng pháp chia mảnh bản đồ theo ô hình vuông toạ độ thẳng góc:

Bản đồ địa chính các loại tỷ lệ đều đợc thể hiện trên bản vẽ hình vuôngviệc chia mảnh bản đồ địa chính đợc dựa theo toạ độ lới ô vuông của hệ toạ độvuông góc thẳng

Trớc hết xác định toạ độ 4 góc của tờ bản đồ có toạ độ là chẵn kilôméttrong hệ toạ độ vuông góc kinh tuyến trục của tỉnh bao toàn bộ ranh giới hànhchính của tỉnh hoặc thành phố làm giới hạn chia mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 25.000.Các tờ bản đồ tỷ lệ lớn hơn sẽ đợc chia nhỏ từ tờ bản đồ 1: 25.000

Bản đồ 1 : 25.000 Dựa theo hình chữ nhật giới hạn khu đo từ góc Tây

- Bắc chia khu đo thành các ô vuông thực tế 12 x 12 km = 144 km2

Mỗi ô vuông tơng ứng với 1 tờ bản đồ tỷ lệ 1: 25.000 Kích thớc bản vẽ

là 48 x 48 cm và diện tích đo vẽ là 14.400 ha Số hiệu tờ bản đồ 1: 25.000

7

gồm 8 chữ số hai số đầu là 25, tiếp sau là dấu gạch ngang (-) ba số tiếp theo là

số chẵn Km toạ độ X, ba số tiếp theo là số chẵn Km toạ độ Y của điểm gốcTây - Bắc tờ bản đồ

Kí hiệu tờ bản đồ 1: 1000 331502 - 9 - b

9

Ta lấy tờ bản đồ 1: 2000 làm cơ sở chia thành 100 phần nhỏ tỷ lệ 1:

2000 đánh số thứ tự từ 1 - 1000 theo thứ tự từ trái qua phải từ trên xuống dới

Kíchthớcbản vẽ(cm)

thực tế (m)

Diệntích đo

vẽ (ha)

Kí hiệuthêm vào

1: 2000 1: 5000 50 x 50 1000 x 1000 100 1 - 9 331502 - 91: 1000 1: 2000 50 x 50 500 x 500 25 a, b, c, d 331502-9-d1: 500 1: 1000 50 x 50 250 x 250 6,25 (1), ,

(16)

331502 9 (16)

-1: 200 1: 2000 50 x 50 100 x 1000 1.0 1 - 100 331502 9

-(100)

Theo cách chia nh thế này kích thớc khung giấy và toạ độ góc khungluôn là số chẵn nên nó rất thuận lợi cho ngời làm công việc đo vẽ hoặc biêntập bản đồ.

* Chia mảnh bản đồ theo hệ toạ độ địa lý:

Khi đo vẽ bản đồ địa chính trên khu vực rộng lớn có thể dùng phơngpháp chia mảnh bản đồ theo toạ độ địa lý tơng tự phơng pháp chia mảnh bản

đồ địa hình

Phơng pháp chia nh sau:

Lấy tờ bản đồ tỷ lệ 1: 100.000 làm cơ sở chia ra 384 mảnh bản đồ tỷ lệ1: 5000 tức là chiều chia ra 24 phần chiều chia ra 16 phần kích thớc khungbản đồ là 1'15'' x 1'15''

Kí hiệu tờ bản đồ 1: 5000 là số hiệu tờ bản đồ 1: 100.000 thêm vào các

số thứ tự của tờ bản đồ 1: 5000 đánh số từ 1 - 384 đợc đặt trong ngoặc đơn

đánh số từ trái qua phải, từ trên xuốn dới Phơng pháp chia này hoàn toàngiống chia mảnh bản đồ địa hình cùng tỷ lệ toạ độ góc khung không phải là sốchẵn mà phải tính từ toạ độ địa lý Khung trong của tờ bản đồ có dạng hìnhthang

Lấy tờ bản đồ 1: 5000 chia 4 tờ bản đồ 1: 2000 đánh thêm số thứ tự a, b,

c, d trong ngoặc đơn VD: F - 48 - 144 - (24 - C)

4 - Nội dung của bản đồ địa chính

Biểu hiện bằng các đối tợng cần thể hiện trên bản đồ các đối tợng đó làgì? Bản đồ địa chính là tài liệu chủ yếu trong bộ hồ sơ địa chính vì vậy trênbản đồ cần thể hiện đầy đủ các yếu tố đáp ứng yêu cầu quản lý đất đai

- Điểm khống chế toạ độ và độ cao: Trên bản đồ cần thể hiện đầy đủ

các điểm khống chế toạ độ và độ cao nhà nớc các cấp lới toạ độ địa chính cấp

1, cấp 2 và các điểm khống chế đo vẽ có chân mốc để sử dụng lâu dài Đây làmột yếu tố dạng điểm cần thể hiện chính xác đến 0,1 mm mục tiêu trên bản

đồ

- Địa giới hành chính các cấp: Cần thể hiện chính xác đờng địa giới

quốc gia, địa giới hành chính cấp tỉnh, huyện, xã các mốc giới hành chính cấptỉnh, huyện, xã các mốc giới hành chính các điểm ngoặt của đờng địa giới.Khi đờng địa giới hành chính cấp thấp trùng cấp cao thì thể hiện đờng địa giớicấp cao Các đờng địa giới phải phù hợp với hồ sơ địa giới đang đợc lu trữtrong các cơ quan nhà nớc

- Ranh giới thửa đất: Thửa đất là yếu tố cơ bản của bản đồ địa chính.

Ranh giới thửa đất đợc thể hiện trên bản đồ bằng đờng viền khép kín dạng ờng gấp khúc hoặc đờng cong Để xác định chính xác thửa đất cần đo vẽ các

đ-điểm đặc trng nh các đ-điểm góc thửa đ-điểm ngoặt đ-điểm cong của đờng biên trên

11

bản đồ còn phải thể hiện đầy đủ 3 yếu tố là số thứ tự thửa, diện tích, phân loại

đất theo mục đích sử dụng

- Loại đất: Tiến hành phân loại và thể hiện 5 loại đất chính là đất nông

nghiệp, lâm nghiệp, đất chuyên dùng, đất ở và đất cha sử dụng Trên bản đồ

địa chính cần phân rõ đến từng thửa đất từng loại đất chi tiết

- Công trình xây dựng trên đất: Khi đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn ở vùng đất

thổ c đặc biệt là khu vực đô thị thì trên từng thửa đất phải thể hiện ranh giớichính xác của các công trình xây dựng cố định nh nhà ở, nhà làm việc cáccông trình xây dựng đợc xác định theo mép tờng phía ngoài trên công trìnhcòn thể hiện tính chất công trình nh nhà gạch, bê tông

- Ranh giới sử dụng đất - Trên bản đồ còn thể hiện ranh giới các khudân c, ranh giới nhà ở của các doanh nghiệp, doanh trại quân đội

- Hệ thống giao thông: Cần thể hiện các loại đờng sắt, đờng bộ, đờng

làng, ngõ, phố Đo vẽ chính xác vị trí tim đờng Các công trình cầu cống vàtính chất con đờng Giới hạn thể hiện hệ thống giao thông là chân đờng đờng

có độ rộng lớn hơn 0,5mm trên bản đồ phải vẽ 2 nét nếu nhỏ hơn 0,5mm thì

vẽ một nét và ghi chú độ rộng

- Mạng lới thuỷ văn: Thể hiện hệ thống sông hồ, ngòi, mơng Đo vẽ

theo mức nớc cao nhất hoặc mức nớc tại thời điểm đo vẽ Nếu độ rộng kênhmơng lớn hơn 05mm trên bản đồ thì phải vẽ 2 nét còn nhỏ hơn 0,5mm thì phải

vẽ theo đờng tim của nó Sông ngòi phải ghi chú tên riêng và phải ghi chú ớng nớc chảy

h Địa vật quan trọng: Trên bản đồ địa chính phải thể hiện các địa vật có

ý nghĩa định hớng

- Mốc giới quy hoạch: Trên bản đồ địa chính phải thể hiện đầy đủ mốc

giới quy hoạch hành lang an toàn giao thông, hành lang bảo vệ đê điều Dáng đất: Khi đo vẽ bản đồ ở vùng đặc biệt còn phải thể hiện dáng đất bằng

-đờng đồng mức hoặc ghi chú độ cao

- Độ chính xác điểm khống chế đo vẽ.

Khi đo vẽ bản đồ địa chính theo phơng pháp đo vẽ trực tiếp ở ngoài thực

địa phải xây dựng lới khống chế đo vẽ ở thực địa còn khi sử dụng ảnh hàngkhông cần phải sử dụng tăng dày khống chế ảnh Trong quy phạm ban hànhtháng 3-2000 quy định sai số trung phơng vị trí mặt phẳng của điểm khốngchế sa bình sai so với điểm khống chế toạ độ nhà nớc gần nhất không vợt quá0,1mm tính theo tỷ lệ bản đồ cần thành lập ở vùng ẩn khuất sai số nói trênkhông vợt quá 0,15 mm Đối với khu vực đô thị sai số nói trên không vợt quá

6 cm trên thực địa áp dụng chung cho mọi tỷ lệ đo vẽ Đối với ảnh điểmkhống chế ảnh ngoại nghiệp cũng phải đạt độ chính xác nói trên, đối với điểmtăng dày khống chế ảnh thì sai số này đợc quy định là 0,15 mm Sai số trungphơng độ cao điểm khống chế đo vẽ sau bình sai so với điểm độ cao nhà nớckhông vợt quá 1/10 khoảng cao đều đờng bình độ cơ bản

- Độ chính xác vị trí điểm chi tiết:

Về độ chính xác đo vẽ chi tiết thì quy phạm hiện hành nêu ra nh sau:

"Sai số trung bình vị trí mặt phẳng của các điểm trên ranh giới thửa đất biểuthị trên bản đồ địa chính so với điểm của lới khống chế đo vẽ gần nhất không

đợc lớn hơn 0,5mm trên bản đồ đối với các địa vật còn lại không quá 0,7mm

"Sai số tơng hỗ giữa các ranh giới thửa đất, giữa các điểm trên cùngranh giới thửa đất, sai số độ dài cạnh thửa đất không vợt quá 0,4mm trên bản

đồ địa chính

Đối với bản đồ địa chính yếu tố kích thớc thửa đất quan trọng hơn nhiều

so với quan hệ tơng hỗ vị trí điểm vật Kích thớc thửa đất đợc hiểu là chiều dàicạnh thửa hoặc chiều dài đờng chéo thửa đất Nếu biết toạ độ điểm góc thửathì chiều dài cạnh tính theo công thức:

S2 m2 s = (x2 - x1)2 mx1 + (x2 - x1)2 mx2 + (y2 - y1)2m2y1 + (y2 - y1)2 m2y2

Các điểm đo cùng độ chính xác nên mx1 = my1 = mx2 = my2 = mx

S2m2 s = 2m 2 ((X2 - X1)2 + (y2 - y1)2)

M2 s = 2m 2

Ms = 2m x  m = 2 2 2

x y

Sai số tơng hỗ vị trí điểm của 2 điểm gần nhau không chỉ gồm sai sóchiều dài cạnh mà còn có cả sai số hớng mx coi 2 nguồn sai số này ngang

nhau: mth = m2sm2 m s 2 m 2

Thay cho sai số tơng hỗ vị trí điểm trong quy phạm trớc đây quy phạm

đo vẽ bản đồ địa chính hiện hành đã quy định SSTP chiều dài cạnh thửa đấtkhông vợt quá 0,4mm trên bản đồ Khi đó

Nếu trên bản đồ thể hiện độ cao bằng đờng bình độ thì sai số trung bình

độ cao đờng bình độ, độ cao điểm đặc trng địa hình, độ cao của điểm ghi chú

độ cao rên bản đồ địa chính so với điểm khống chế độ cao ngoại nghiệp gầnnhất không vợt quá 1/3 khoảng cao đều đờng bình độ cơ bản ở vùng đồngbằng và 1/2 khoảng cao đều đối với vùng núi

- Độ chính xác diện tích.

Diện tích thửa đất đợc tính chính xác đến mét vuông (m2) ở khu vực đôthị tính chính xác đến 0,1m2 Diện tích thửa đất đợc tính hai lần độ chênh tínhdiện tích phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ và diện tích thửa Quy phạm quy định làsai số tính diện tích cho phép

vĩ, thớc dây và mia sẵn có cùng các loại máy toàn đại điện tử cùng loại Việc

đo đạc tiến hành trên thực địa, số hiệu sẽ đợc xử lý tốt để đo vẽ bản đồ Vớiviệc sử dụng phần mềm đồ hoạ và quản lý hiện nay thì việc chuyển các số liệutoàn đạc thành bản đồ khá tiện lợi Nếu dùng máy toàn đạc thông thờng thì đa

số liệu vào bằng bàn phím còn nếu dùng máy toàn đạc điện tử cho phép ta ghi

số liệu tự động kết quả đo đợc đa vào sổ điện tử và truyền trực tiếp sang cácmáy tính và máy vẽ

Các thửa đất nông nghiệp thờng có diện tích lớn đờng biên của các thửanày lại ít bị che phủ nếu chụp ảnh hàng không các thửa đất này thể hiện khá

rõ Vì vậy cần tận dụng các loại máy móc thiết bị và t liệu để lập bản đồ địachính vùng đất nông nghiệp Số liệu đo ảnh cũng rất thuận lợi cho việc số hoábản đồ và quản lý t liệu trên máy tính Kết hợp giữa phơng pháp toàn đạc vàdùng ảnh hàng không cũng là một phơng pháp khá thuận lợi Phần lớn côngviệc xác định ranh giới thửa đất sẽ thực hiện ở trong phòng nhờ ảnh hàngkhông Phần việc ngoài thực địa là phần đo đạc bổ sung và điều tra các yếu tốphi không gian của bản đồ địa chính Phơng pháp bàn đạc vẫn có thể đợc sửdụng đo vẽ bản đồ địa chính Với phơng pháp này bản đồ đợc đo vẽ đối chiếutrực tiếp ở ngoài thực địa đảm bảo tính trực quan rõ ràng chất lợng biên tậpbản đồ khá cao Tuy nhiên phơng pháp này ngày càng ít nơi dùng vì máy móccồng kềnh, hiệu suất công tác thấp Việc lựa chọn phơng pháp đo vẽ bản đồthờng đợc quyết định trong phơng án kỹ thuật Cơ sở để chọn phơng pháp đo

vẽ là dựa vào đặc điểm loại đất, vùng đất cần đo vẽ, tỷ lệ bản đồ cần thành lập,các máy móc thiết bị có sẵn và t liệu bản đồ và cũng có thể sử dụng ảnh hàngkhông

* ở đây ta khái quát phơng pháp thành lập bản đồ địa chính theo

ph-ơng pháp toàn đạc gồm 6 bớc sau :

- Thành lập lới toạ độ địa chính cơ sở hạng 3

- Thành lập lới toạ độ địa chính cơ sở cấp I, II

- Lập lới khống chế đo vẽ

- Đo vẽ chi tiết ngoài thực địa,

- Biên vẽ bản đồ gốc địa chính

- Tính diện tích và lập hồ sơ kỹ thuật thửa đất

Trong phơng pháp toàn đạc có u điểm lớn là: Đo đạc trực tiếp đến từng

điểm chi tiết trên đờng biên thửa đất đo đạc khá nhanh ở thực địa có thể đotrong mọi điều kiện Tuy nhiên trong phơng pháp này có một số nhợc điểm:quá trình vẽ bản đồ làm ở trong phòng việc vẽ dựa vào số liệu đo và bản sơhoạ ngoài thực địa, không có điều kiện quan sát trực tiếp dễ bị bỏ sót chi tiết

có thể sai lệch các đối tợng cần thể hiện trên bản đồ

phức tạp, che khuất nhiều Tuy nhiên các phơng pháp trên lại tốn nhiều côngsức tiến độ công tác không đều lúc nhanh lúc chậm chịu ảnh hởng lớn về khíhậu thời tiết hiệu quả kinh tế thấp.

Từ lâu ảnh hàng không đã đợc sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong phơngpháp thành lập bản đồ địa chính, địa hình tỷ lệ nhỏ, tỷ lệ trung bình và tỷ lệlớn, ảnh hàng không giúp ta thu nhập thông tin địa hình, địa vật một cáchnhanh chóng và khách quan Các tiến bộ kỹ thuật và công nghệ mới nhanhchóng đợc ứng dụng vào ngành đo ảnh vì thế khả năng tự động hoá việc lậpbản đồ bằng ảnh rất lớn ở các vùng đất canh tác ít bị địa vật và thực phủ chekhuất các đờng biên thửa đất thờng thể hiện khá rõ nét trên phim ảnh hàngkhông Vì vậy ảnh hàng không dùng để lập bản đồ địa chính các vùng đấtnông nghiệp hoàn toàn có thể thực hiện đợc trong thực tế Nếu ta ứng dụngphơng pháp này sẽ tăng hiệu quả kinh tế và đẩy nhanh tốc độ thành lập bản đồtrong cả nớc Kết quả đo ảnh hàng không sẽ cho phép ta nhanh chóng xác

định các yếu tố không gian trên bản đồ địa chính còn các yếu tố phi khônggian sẽ đợc điều tra tại thực địa Sau đây là một số mô hình công nghệ đo ảnhhàng không

Chụp ảnh hàng không

Đo nối ảnh hàng không

Tăng dây khống chế ảnh

Đo vẽ trên máy toàn năng chính xác

Đối soát đo vẽ bổ sung trên bản đồ

Biên tập biên vẽ đánh số thửa tính diện tích

Chụp ảnh hàng không

Đo nối ảnh hàng không

Tăng dây khống chế ảnh

Đo vẽ trên máy đo giải tích

Đối soát đo, vẽ bổ xung

Biên tập biên vẽ đánh số thửa tính diện tích

Nh ta đã biết, bản đồ địa chính đợc chia ra làm hai loại cơ bản, đó là bản

đồ giấy địa chính và bản đồ số địa chính

- Bản đồ giấy địa chính là loại bản đồ truyền thống Mọi thông tin, thông sốcủa khu vực đều đợc thể hiện toàn bộ trên giấy qua hệ thống ký hiệu và ghichú Bản đồ giấy cho ta thông tin một cách rõ ràng, trực quan và dễ sử dụng.Tuy nhiên việc lu trữ bảo quản gặp rất nhiều khó khăn

Chụp ảnh

Quét ảnh

Tăng dây khống chế ảnh

Nắn ảnh, lập trình đồ ảnh trực giao

Số hoá nội dung bản đồ địa chính

Biên tập biên vẽ đánh số thửa tính diện tích

Đo nối khống chế ảnh

Điều vẽ đối soát đo bổ xung

- So với bản đồ giấy thì bản đồ địa chính số lại dễ dàng trong việc lu trữ vàbảo quản Mặc dù mọi thông tin hoàn toàn giống nh bản đồ giấy, nhng cácthông tin này đợc lu trữ dới dạng số trong máy tính và đợc mã hoá theo một hệthống ký hiệu Các thông tin về không gian đợc lu trữ dới dạng toạ độ, cònthông tin thuộc tính thì đợc mã hoá, do đó có thể nói bản đồ địa chính số đợchình thành dựa trên hai yếu tố là: Phần cứng và phần mềm máy tính Trongquá trình sử dụng, thì bản đồ địa chính tỏ ra rất thuận lợi, có thể cho phép ta

dễ dàng tra cứu , cập nhật thông tin nhanh nhất, lu trữ gọn nhẹ Một u điểm

đặc biệt là nó tạo ra một khả năng phân tích tổng hợp thông tin nhanh chóng,hiệu quả cao, phục vụ một cách tối u cho ngời sử dụng Về độ chính xác, thìbản đồ địa chính số có độ chính xác cao hơn bản đồ giấy vì nó lu trữ trực tiếpcác số liệu đo đạc nên các thông tin chỉ chịu ảnh hởng của sai số đo đạc chứkhông chị ảnh hởng của sai số đồ hoạ nh bản đồ giấy Mặt khác, khi vẽ chi tiếtthì bản đồ số đợc thành lập từ các phần mềm chuyên dụng, vì vậy nó có độchính xác rất cao

Với điều kiện khoa học và công nghệ phát triển hiện nay, thì bản đồ số

địa chính phát triển rất rộng rãi và dần dần thay thế bản đồ giấy nhờ các tínhnăng u điểm của nó Để đảm bảo cho yêu cầu quản lý đất nớc đợc chặt chẽ vànhanh chóng, thì Tổng Cục Địa Chính đã tiến hành chỉ đạo về việc tiến tới cảnớc thành lập bản đồ địa chính theo công nghệ bản đồ số Tuy nhiên công việcnày cũng gặp rất nhiều khó khăn, bởi vì việc thành lập bản đồ địa chính số đòihỏi phải có trang thiết bị và trình độ tin học cao Do vậy nhiều nơi vẫn còn gặpnhiều khó khăn trong việc thành lập bản đồ địa chính số

ở bản đồ số các dữ liệu đợc lu trữ dới dạng Vector và Raster :

- Dữ liệu dạng Vector là dạng thông tin mà các điểm đợc lu trữ bằng cặp toạ

độ X,Y của chúng, các đoạn thẳng đợc lu trữ dới dạng toạ độ hai đầu mút của

đoạn thẳng, các đờng thẳng ( Polyline) đợc lu trữ dới dạng chuỗi các đoạnthẳng đợc đo liên tiếp của các đỉnh, thửa đợc thể hiện bởi đờng bao khép kínbao gồm một dãy các Vector nối tiếp và khép kín ở dạng Vector, các đối tợng

đợc lu trữ độc lập và xác định đầy đủ bởi các đặc trng của chúng Đặc trng xác

định điểm bao gồm: Mã số chuyên đề chỉ ra bản chất, danh sách toạ độ chỉ ra

vị trí điểm Đặc trng xác định đờng bao gồm : Mã số chuyên đề và đờng viềncủa đối tợng

19

- Dữ liệu dạng Raster là dữ liệu khởi đầu bằng bản đồ bằng giấy hoặcphim ảnh hàng không đợc số hoá qua máy quét ảnh ( Scaner) ở dới dạng Picel.Các picel tạo thành các mắt lới hay các ô vuông, mỗi ô vuông đợc đánh số, ghinhận số hàng, số cột và độ xám Độ xám này đợc ghi nhận ở 256 mức độ khácnhau kích thớc của các picel phụ thuộc vào độ phân giải của quá trình quét

ảnh, các cạnh của picel thờng song song với trục toạ độ phẳng trên bản đồ( X,Y), lúc đó mỗi picel đợc xác định bằng công thức:

X = X0 - E.R.( p - 1); Y = Y0 - E.R.( q - 1)

Trong đó: + X0, Y0 : Là toạ độ tâm của picel khởi tính phía bên trái trên của bản đồ

+ q , p : Là chỉ số hàng và cột + R : Là độ phân giải

Mỗi picel đợc nhận một mã số chuyên đề để chỉ ra vị trí của đối tợngtrong mỗi picel

* Ưu điểm của Raster : Là nhanh chóng tự động thích hợp với một số

kiểu sử lý cấu trức đơn giản, thống nhất , hiệu suất ghi nhận cao tiện kết hợpvới thiết bị đầu vào ra của màn hình máy phun

* Nhợc điểm của Raster : là tốn không gian lu trữ trong đó khi các dữ

liệu dạng Vector khó có thể nhập cấu trúc phức tạp nhập dữ liệu chậm nhng có

kỹ thuật gần gũi với do toàn đạc hơn và xử lý và xử lý dạng Vector đòi hỏidung lợng bộ nhớ ít hơn ở một số dạng xử lý đơn giản hơn

* Quá trình xây dựng bản đồ số

- Tạo dữ liệu : ở đây đòi hỏi dữ liệu chuyển về dạng số

- Xử lý dữ liệu: Trong đó dữ liệu biến đổi thành cấu trúc khác nhau để

đáp ứng đòi hỏi chức năng khác nhau

- Tình bày dữ liệu hay thể hiện dữ liệu có sử dụng các ký hiệu máy tính

để hiển thị cũng nh các phơng tiện sử dụng khác để truyền dữ liệu tới ngời sửdụng

* Các chi tiết trong bản đồ số

6 Phép biến đổi dữ liệu

7 Phép chọn dữ liệu: Chọn đơn hoặc chọn nhóm dữ liệu khác nhau

8 Khái quát hoá dữ liệu

9 Nâng cao dữ liệu

10 Phân tích dữ liệu

21

Chơng II: Công nghệ thông tin với công tác trắc

địa bản đồ

1 Khái quát chung về hệ thống thông tin địa lý (GIS)

1 Khái quát chung

Hiện nay, hệ thống thông tin địa lý đã thâm nhập một cách đáng kể vào

đa số các nớc trên thế giới Cho đến cuối những năm 70 đã có những đầu t

đáng kể trong việc phát triển áp dụng cách làm bản đồ hay quản lý dữ liệu có

sự hỗ trợ của máy tính, trong đó hệ thống thông tin địa lý đóng vai trò chủ yếu

và quan trọng công tác trắc địa bản đồ Việt Nam và các nớc trong khu vựccũng đã bắt đầu tiếp cận với hệ thống thông tin này Nhiều hệ thống phầnmềm đang đợc chúng ta khai thác và phát triển nh: ILWIS, IDRISI, DMAP,APC/INFO

a Lịch sử ra đời của GIS

Cùng với sự ra đời và phát triển của công nghệ nhất là công nghệ thôngtin, nhu cầu số hoá bản đồ ngày càng cao đặc biệt là những bản đồ chuyên đề

đã cung cấp những thông tin hữu ích để khai thác và quản lý tài nguyên Nhng

sự mô tả định lợng bị ngăn trở rất lớn chẳng những do khối lợng của số liệu

mà còn do thiếu những quan trắc định lợng Ngoài ra, cũng còn thiếu các công

cụ quan trọng để mô tả sự biến thiên không gian mang tính chất định lợng.Chỉ từ những năm 1960, với sự có mặt của máy tính, và công nghệ bản đồ sốthì việc phân tích không gian và làm bản đồ chuyên đề máy tính định lợngmới có thể giải quyết đợc một cách nhanh chóng và ngày càng phát triểnmạnh mẽ Các cơ quan địa chính và các nhà quy hoạch đô thị dễ dàng nhận đ-

ợc những thông tin chi tiết về sự phân bố đất đai và các tài nguyên ở các thànhphố, thị trấn Các nhà xây dựng cần thiết kế các tuyến đờng với dự đoán giáthành xây dựng Tất cả cần đợc ghi lại và điều khiển dới hình thức bản đồ

Trớc khi máy tính đợc ứng dụng vào làm bản đồ, các thể loại bản đồ

đều có chung đặc điểm là cơ sở dữ liệu không gian trên giấy hoặc phim ảnh,thông tin đợc mã hoá dới hình thức các điểm đờng và diện tích Bản đồ vẽbằng tay hoặc thống kê tài nguyên là sự phản ánh tức thời tại một thời điểm,

ảnh hàng không cho ta thấy đợc cảch quan thay đổi do đó có thể theo dõi biến

động của đất đai, của các quá trình

Nhng các sản phẩm của ảnh hàng không vũ trụ không phải là bản đồ mà

là các hình ảnh hay số liệu trên các băng từ, số liệu này không phải là các

điểm, đờng hay diện tích mà chúng là các phần tử đã đợc mã hoá dới dạng sốliệu là các picel Những nhà khoa học thờng tăng khả năng viễn thám để làmbản đồ, dần dần họ thấy bằng các hình ảnh đặc trng nhất đợc tạo ra từ các sốliệu viễn thám chỉ có một giá trị thực tế nếu nh nó đợc liên kết với các yếu tốtrên mặt đất để định vị các hình, các hình ảnh đó vào một mạng lới trắc địa

thích hợp Nếu không các thông tin này sẽ không thể liên kết với một vị trí xác

định, do đó nhu cầu kết hợp giữa viễn thám và bản đồ tăng lên Có thể thựchiện đợc công việc này bằng một công cụ làm bản đồ đợc đặt tên là hệ thốngthông tin địa lý (Geographical information System) viết tắt là GIS

b Định nghĩa hệ thống thông tin địa lý.

Việc thu thập số liệu một cách tự động, phân tích số liệu và tính số liệutrong một số lĩnh vực nh lập bản đồ địa hình, địa chính, bản đồ chuyên đề, đo

vẽ ảnh, viễn thám Các lĩnh vực này riêng biệt nhau nhng liên quan chặt chẽvới nhau đã liên kết quá trình xử lý số liệu không gian thành những hệ thốngthông tin phục vụ đúng cho mục đích chung về địa lý Đó là phát triển công cụ

để thu thập, lu trữ, tìm kiếm theo ý muốn Biến đổi và biểu thị các số liệukhông gian từ thế giới thực tại phục vụ cho một tập hợp các mục đích đó tạothành một hệ thống thông tin địa lý Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống

có sự giúp đỡ của máy tính bao gồm các nhóm phần mềm với các chức năng

l-u trữ, thể hiện trao đổi và xử lý các dữ liệl-u không gian (tính địa lý) và nhữngdữ liệu thuộc tính (không mang tính địa lý) Hiện nay, hầu hết các lĩnh vựcchuyên ngành đều quan tâm tới GIS mà khai thác chúng theo những mục đíchriêng biệt Trắc địa và địa chính cũng là một lĩnh vực đang chú trọng vào việckhai thác và phát triển GIS Trong công tác trắc địa bản đồ GIS đợc ứng dụng

để giải quyết những vấn đề sau:

+ GIS có khả năng chuyển hoá ngân hàng dữ liệu để có thể đa vào các

hệ thống xử lý khác nhau do đó phát triển khả năng khai thác dữ liệu

+ GIS là một hệ thống tự động quản lý, lu trữ, tìm kiếm dữ liệu trắc địabản đồ với sự phát triển của máy vi tính Đặc biệt là chúng có khả năng biến

đổi dữ liệu và không thể thực hiện đợc bằng phơng pháp thô sơ

+ GIS có khả năng biến đổi dữ liệu để đáp ứng đợc những bài toán cụthể cần đợc giải quyết

+ GIS có thể cung cấp những thông tin mới nhất và chính xác nhất.Những thông tin này là những thông tin đã đợc thu thập tất cả các dạng thôngtin mới nhất để cung cấp cho ngời sử dụng cùng với khả năng biến đổi theothời gian GIS cũng cung cấp những thông tin ban đầu cho công tác trắc địatrên thực địa

+ GIS cho sự biến dạng của thông tin là ít nhất

2 Các thành phần cơ bản của hệ thống thông tin địa lý.

a Hệ thống thông tin địa lý gồm 3 thành phần quan trọng:

- Phần cứng máy tính

- Các bộ Modul phần mềm ứng dụng

- Cơ sở dữ liệu

23

Phần cứng của hệ thống thông tin địa lý

+ Máy tính hoặc bộ phận xử lý trung tâm CPU với một thiết bị chứa ổ

đĩa đảm bảo lu trữ và chứa các chơng trình

+ Bàn số hoá hoặc thiết bị khác dùng để chuyển hoá các dữ liệu từ bản

đồ và các t liệu thành dạng số và lu trữ chúng vào trong máy tính

+ Máy vẽ (Ploter) hoặc kiểu thiết bị hiển thị khác đợc sử dụng để hiểnthị các kết quả xử lý số liệu

+ Một ổ băng để lu trữ các số liệu và chơng trình lên băng từ hoặc đểliên thống thông tin với các hệ thống khác

+ Ngời điều khiển máy tính và các thiết bị ngoại vi thông qua một thiết

bị hiện hình (VDU) để cho phép các hình ảnh hay bản đồ đợc hiện hình nhanhchóng

b Các chức năng cơ bản phần mềm của hệ thống thông tin địa lý.

Chức năng cơ bản phần mềm (hệ thống thông tin địa lý) là: Quản lý, lữutrữ, tìm kiếm, thể hiện, trao đổi và xử lý các dữ liệu không gian cũng nh cácdữ liệu thuộc tính Quá trình thực hiện chung nh sau:

- Nhập số liệu và kiểm tra dữ liệu

- Lu trữ và xử lý thông tin dữ liệu

- Xuất và trình bày cơ sở dữ liệu

- Biến đổi dữ liệu

- Đối tác với ngời sử dụng

Cơ sở dữ liệu của GIS bao gồm hai dạng dữ liệu là raster và vector Đốivới dữ liệu dạng Véctor các đối tợng điểm, đờng và mặt đợc thể hiện dới dạngtoạ độ điểm là (X, ý thức hoặc là (X, Y, Z) Đối với dữ liệu dạng Raster các

đối tợng đợc thể hiện dới dạng phân tử picel Các đối tợng đợc gắn các đặc

tr-ng của thực địa với các mức độ tuỳ chọn Hiện nay trên thực tế vẫn còn tồn tạinhững hệ GIS xử lý riêng biệt dạng Raster hay Vector, các hệ GIS hiện đại

đều có thể xử lý riêng biệt dạng Raster hay Vector và có thể xử lý cả hai dạngVector và Raster

* Nhập dữ liệu và kiểm tra dữ liệu.

Nhập dữ liệu tức là biến đổi các dữ liệu thu nhập đợc dới dạng hình thứcbản đồ, các quan trắc đo đạc ngoại nghiệp và các máy cảm nhận (bao gồm cácmáy chụp ảnh hàng không, vệ tinh và các thiết bị ghi), thành một dạng số.Hiện nay đã có một loạt các công cụ máy tính dùng cho mục đích này, baogồm đầu tơng tác hoặc thiết bị hiện hình (VDU), bàn số hoá (DIGITIZER),danh mục các số liệu trong tệp văn bản, các máy quét (SCANNER) và cácthiết bị cần thiết cho việc ghi các số liệu đã viết trên phơng tiện băng hoặc đĩa

từ Việc nhập dữ liệu và kiểm tra dữ liệu là rất cần thiết cho việc xây dựng cơ

sở dữ liệu địa lý

*Lữu trữ dữ liệu và quản lý cơ sở dữ liệu.

Việc lu trữ dữ liệu và quản lý cơ sở dữ liệu để đề cập đến việc tổ chứccác dữ liệu về vị trí, các mối liên kết topo, các tính chất của các yếu tố địa lýnh: điểm, đờng, diện tích biểu thị các đối tợng trên mặt đất (polygon) Chúng

đợc tổ chức và quản lý theo những cấu trúc, khuôn dạng riêng tuỳ thuộc vàochức năng phần mềm nào đó của hệ thống thông tin địa lý

*Xuất dữ liệu và trình bày dữ liệu.

Xuất dữ liệu và trình bày dữ liệu đề cập đến những phơng thức thể hiệnkết quả, các dữ liệu cho ngời sử dụng Các dữ liệu có thể biểu thị dới dạng bản

đồ, các bảng biểu hình vẽ Việc trình bày và xuất dữ liệu có thể thông qua cácloại đầu ra nh thiết bị hiện hình (VDU), máy in, máy vẽ hay các thông tin đợcghi lại trên phơng tiện từ dới dạng số hoá

*Biến đổi dữ liệu

Biến đổi dữ liệu bão gồm hai nhiệm vụ chính:

* Khử các sai số của dữ liệu và so sánh với tập hợp dữ liệu khác

* Thực hiện việc phân tích dữ liệu phục vụ cho việc trả lời các câu hỏi

đợc đa ra đối với hệ thống thông tin địa lý Phép biến đổi này có thể đợc thựchiện đối với các dữ liệu không gian và dữ liệu phi không gian

Những phép biến đổi trên có thể là thay đổi tỷ lệ, kích thớc đa chúngvào hệ quy chiếu mới, tính toán diện tích, chu vi, mật độ Phơng pháp biến đổi

đợc ứng dụng rộng rãi nhất là việc phân tích mô hình không gian hay mô hìnhhoá địa lý Những biến đổi để khử sai số Những sai số này xảy ra khi sử dụngmột hệ thông tin địa lý và chúng đợc tồn tại trong những giai đoạn sau:

25

- Trong khi thu thập dữ liệu.

- Cung cấp dữ liệu

- Kho dữ liệu

- Thao tác dữ liệu

- Hiệu suất dữ liệu

- Sử dụng các kết quả

*Đối tác với ngời sử dụng.

Hệ thống GIS luôn cho phép ngời sử dụng muốn hỏi một số lợng lớncác câu hỏi, các dạng câu hỏi chủ yếu trong GIS là:

- Vị trí đối tợng?

- Toạ độ X, Y, X của một vị trí?

- Diện tích, chu vi, số lợng các đối tợng trong khu vực?

- Tìm con đờng ngắn nhất, có chi phí nhỏ nhất từ vị trí này đến vị tríkhác?

- Mô tả đối tợng, vị trí?

- Sử dụng cơ sở dữ liệu nh là mô hình của thế giới thực hãy mô tả lại tác

động của một quá trình nào đó trong một thời gian?

Trong số những câu hỏi chung này nếu sử dụng những phơng pháptruyền thống để trả lời thì rất khó khăn và phức tạp Nếu muốn thêm bớt thôngtin cho một tờ bản đồ thì phải làm lại từ đầu các quy trình sản xuất bản đồ.Chính vì vậy hệ thống thông tin địa lý là một công cụ rất hữu ích để trả lời cáccâu hỏi một cách dễ dàng, nhanh chóng, chính xác Việc tơng tác giữa GIS vàLIS với ngời sử dụng là rất cần thiết đối với bất kỳ hệ thống thông tin địa lýnào

Nh chúng ta đã biết để thoả mãn mục đích riêng biệt cho từng ngànhkhác nhau thì các phần mềm ứng dụng cũng đợc ra đời Mỗi một phần mềm(thông tin địa lý) hoạt động với cấu hình riêng biệt cũng nh khuôn dạng đặcthù của mình đã giúp cho mục đích chuyên ngành nh lâm nghiệp, quản lýruộng đất, dự án công trình, đo đạc bản đồ Hiện nay đã có rất nhiều hệ phầnmền của hệ thống thông tin địa lý nh ILWIS, IDRISI, PMAP, ARC/INFO

Để có thể sử dụng chúng một cách có hiệu quả thì hệ thống thông tin địa lýphải đợc tổ chức chặt chẽ

3 Bản chất của hệ thống thông tin địa lý.

Các dữ liệu mô tả không gian các đối tợng của thế giới thực theo nhữngyếu tố sau:

1) Vị trí của chúng đối với một hệ thống toạ độ đã biết

2) các mối quan hệ qua lại trong không gian với nhau (các quan hệtopo) Các quan hệ này mô tả chúng liên kết với nhau nh thế nào hoặc làm thếnào để chúng liên kết với nhau

3) Các thuộc tính của chúng không liên quan đến vị trí

Các hệ thống thông tin địa lý đợc coi nh là các phơng tiện để mã hoá, lutrữ, tìm kiếm, biến đổi dữ liệu về khía cạnh bề mặt quả đất Các dữ liệu trongmột hệ thống thông tin địa lý dù đợc mã hoá trên bề mặt của một băng từ thìchúng ta c ần phải tởng tợng rằng chúng nh là biểu hiện của một mô hìnhkhông gian thực Bởi vì chúng ta thấy rằng các dữ liệu đó có thể tiếp cận đợc,biến đổi đợc và chúng đợc xử lý hay phân tích trong một hệ thống thông tin

địa lý Chúng có thể đợc dùng để nghiên cứu các quá trình môi trờng, phântích kết quả của các xu hớng, dự kiến kết quả xảy của một trờng hợp nào đó

Sơ đồ khái quát chung về thành phần, phần mềm chủ yếu trong GIS

a) Cơ sở dữ liệu không gian và cơ sở dữ liệu thuộc tính.

Phần trung tâm của hệ thống là cơ sở dữ liệu Cơ sở dữ liệu là bộ cácthông tin đợc lu trữ dới dạng số Vì cơ sở dữ liệu có mối liên quan với các

điểm đặc trng trên bề mặt của trái đất ên nó bao gồm hai yếu tố: - Cơ sở dữliệu không gian mang tính địa lý (thể hiện hình dáng, các nét đặc trng của bềmặt trái đất)

- Cơ sở dữ liệu thuộc tính không mang tính địa lý (thể hiện đặc tính haychất lợng các nét đặc trng của bề mặt trái đất

b) Hệ thống thể hiện bản đồ.

Hệ thống này cho phép chúng ta chọn những yếu tố cơ sở của cơ sở dữliệu để vẽ trên màn hình bằng máy vẽ, máy in ở đây hầu hết các hệ thốngphần mềm của GIS chỉ cung cấp phần vẽ bản đồ hết sức cơ bản

27

c) Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu.

Trớc đây hệ thống quản lý đợc dùng để cung cấp tài liệu, quản lý vàphân tích dữ liệu thuộc tính Nhng đối với một hệ thống thông tin địa lý thìphải hợp nhất quản lý dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian Cơ sở dữ liệu

có khả năng tiếp cận với các dữ liệu thuộc tính nh các bảng thống kê khônggian, đặc biệt chúng còn cung cấp cho ta khả năng phân tích dữ liệu thuộctính Nhiều bản đồ không có yếu tố không gian thì việc sử dụng cơ sở dữ liệunày rất tốt

d) Hệ thống phân tích địa lý.

Hệ thống này cung cấp cho ta khả năng lu trữ, phân tích dữ liệu khônggian kết hợp với thuộc tính và thể hiện chúng dới dạng bản đồ Với hệ thốngnày ta mở rộng khả năng tìm kiếm cơ sở dữ liệu đa vào vị trí của chúng, hệthống phân tích địa lý có sự tác động hai chiều cơ sở dữ liệu Một mặt nó cóthể vừa thu nhập số liệu từ cơ sở dữ liệu để phân tích mặt khác nó lấy chínhkết quả phân tích đó làm dữ liệu để bổ sung cho cơ sở dữ liệu

e) Hệ thống xử lý hình ảnh

Hệ thống phần mềm này bao gồm khả năng phân tích hình ảnh đợcphán đoán từ xa Phần mềm xử lý hình ảnh cho phép nắm giữ đợc hình ảnhphán đoán từ xa nh ảnh hàng không, vũ trụ và biến chúng thành các dữ liệubản đồ

f) Hệ thống phân tích thống kê.

Đây là hệ thống phân tích dữ liệu không gian có tính chất thống kê

g) Hệ thống số hoá bản đồ.

Sau cách thể hiện về thuật vẽ bản đồ, yếu tố rất quan trọng là hệ thống

số hoá bản đồ, với hệ thống này ngời ta có thể chuyển các bản đồ giấy hiệnnay thành dạng số Việc chuyển hoá các thông tin này thành dạng số là việcrất quan trọng vì chỉ có dạng số thì máy tính mới hiểu đợc

4 Cấu trúc dữ liệu.

Không giống nh các dữ liệu thao tác bằng tay các dữ liệu về địa lý rấtphức tạp, nó phải bao gồm các thông tin về vị trí, khả năng liên kết địa hình vàthuộc tính của các đối tợng Trong số những hệ thống quản lý dữ liệu thì t liệu

địa lý dựa trên sự xác định vị trí các đối tợng trên bề mặt trái đất đợc thôngqua các hệ toạ độ chuẩn Các hệ toạ độ chuẩn này có thể là hệ toạ độ địa ph-

ơng, quốc gia hay lới chiếu quốc tế VTM

Trong một cơ sở dữ liệu có thể chứa dữ liệu trong rất nhiều file Để cóthể truy nhập đến các dữ liệu trong một hay nhiều file chúng ta phải tổ chứcdữ liệu theo một cấu trúc nào đó

Trong cấu trúc phân cấp các thông tin đợc tổ chức thành nhiều lớp vớikích thớc picel tăng dần và thờng có dạng hình tháp hoặc dạng cây 4 nhánh.Nhợc điểm cơ bản của hệ cơ sở dữ liệu phân cấp là file chỉ số rất lớn mànhững thuộc tính lọc có rất nhiều do vậy làm tăng dung tích lu trữ, chi phí vàtruy nhập.

b Cấu trúc dữ liệu dạng mạng.

Cấu trúc này là cấu trúc con trỏ vòng tròn nên rất thuận tiện cho việcdẫn vòng quanh một cấu trúc topo phức tạp hay liên kết nhiều file với nhau.Việc làm này có thể tránh d thừa dữ liệu, khai thác nhanh, nhng nó cũng cómột hạn chế đó là hệ thống bị phình ra bởi có quá nhiều con trỏ

c Cấu trúc cơ sở dữ liệu dạng quan hệ.

Đây là dạng lu trữ dữ liệu đơn giản nhất, nó không có con trỏ cùngkhông phân cấp Dữ liệu ở đây đợc chứa trong các bản ghi đơn gọi là các bộ.Các bộ này bao gồm những dữ liệu có cùng chung thuộc tính Các bộ này đợcnhóm với nhau thành một bảng hai chiều đợc gọi là quan hệ Mỗi bảng haichiều này đợc gọi là một file biệt lập có một mã nhận dạng để nhận dạng từngbản ghi trong file

Cơ sở dữ liệu dạng quan hệ có u điểm rất lớn là có thể tìm kiếm, tổ chứccác file mới bằng cách gộp các file riêng biệt lại với nhau, so sánh bổ xunghay loại bỏ các dữ liệu một cách nhanh chóng vì đơn thuần chỉ là thêm bớt cácbản ghi trong file

Tuy nhiên, cấu trúc quan hệ có một nhợc điểm là phải có rất nhiều thaotác liên quan đến việc tìm kiếm tuần tự trên các file Việc này đòi hỏi một sốlợng thời gian cho dù trên máy tính loại nhanh nhất Nhng trên thị trờng thếgiới việc cạnh tranh đã đòi hỏi phải xây dựng một kỹ năng và trình độ kỹ thuậtcao để cơ sở dữ liệu dạng quan hệ tìm kiếm với tốc độ có thể chấp nhận đợc.Chính vì vậy mà nó rất đắt, chúng chỉ đợc áp dụng trong GIS

29

Raster là dãy những điểm sắp xếp theo hàng ngang và theo dãy cột

đứng nh những ô bàn cờ Mỗi ô này đợc gọi là một điểm ảnh hay picel và

đánh dấu bằng ba giá trị: thứ tự dòng, thứ tự cột và một giá trị số (hay còn gọi

là độ xám)

Trong GSI, mỗi picel biểu thị một diện tích nào đó trên bề mặt vỏ trái

đất Chính vì thế nên nó có một toạ độ địa lý nhất định Do đó một trongnhững đặc trng của picel chính là kích thớc của nó

Cấu trúc Raster có những u nhợc điểm sau:

* Ưu điểm:

Trớc tiên là tính đơn giản của nó và dễ thực hiện các chức năng xử lý

Ví dụ để thêm một lóp dữ liệu (layer) chỉ cần thêm giá trị cho picel tơng ứng

đó ở một lớp dữ liệu khác và các phép xử lý chỉ cần tiến hành theo những picel

Mỗi điểm của Vector có một toạ độ nhất định Do vậy xác định vị trí có

độ chính xác cao Đối tợng đợc thể hiện đúng với hình dạng, kích thớc và vị trícủa mình

* Nhợc điểm:

Phép xử lý không đơn giản nh trong cấu trúc Raster mà phải nhờ đếntoạ độ hình học (topology) Vì vậy thời gian để thực hiện các phép xử lý khálâu

2 Giới thiệu phần mền MicroStation trong công tác số hoá bản đồ

địa chính

1 Giới thiệu chung

MicroStation là phần mềm của hệ thống thông tin địa lý và hệ thốngthông tin đất đai (GIS và LIS) có khả năng ứng dụng cho quá trình số hoá bản

đồ địa chính thông qua máy quét (Scaner) Đó là công nghệ rất cần thiết Nócho phép chuyển đổi dữ liệu bản đồ địa chính giấy thành dữ liệu không gianbản đồ dạng số Nhằm tạo ra cơ sở dữ liệu cần thiết phục vụ cho việc cập nhậpthông tin một cách nhanh chóng

MicroStation là một phần mềm trợ giúp thiết kế (CAD) và là môi trờng

đồ hoạ rất mạnh cho phép xây dựng, quản lý các đối tợng đồ hoạ thể hiện cácyếu tố bản đồ

MicroStation còn đợc sử dụng để làm nền cho các ứng dụng khác nh:GEOVEC, IRASB, MFSC, MRFCLEAN, MRFFLAG chạy trên đó

I ý nghĩa, mục đích của công tác số hoá bản đồ:

Số hoá bản đồ là công tác để thành lập bản đồ (tức là từ bản đồ giấy(dạng Vector) chuyển thành bản đồ số (dạng Raster), giúp cho ngời quản lý dễdàng, dễ nhìn, dễ xem và cập nhật thông tin một cách nhanh chóng

II Giới thiệu phần mềm MicroStation và một số phần mền ứng dụng chạy trên đó.

1 MicroStation:

- MicroStation là một phần mềm đồ hoạ phát triển từ AutoCad với mục

đích trợ giúp việc thành lập các bản đồ hoặc các bản vẽ kỹ thuật

- Ưu điểm của MicroStation so với AutoCad là nó cho phép lu các bản

đồ và bản vẽ thiết kế theo nhiều hệ thống toạ độ khác nhau

MicroStation có một giao diện đồ hoạ gồm nhiều cửa sổ, menu, bảngcông cụ và nhiều chức năng khác rất tiện lợi cho ngời sử dụng Các công cụcủa MicroStation đợc sử dụng để số hoá các đối tợng trên nền ảnh (Raster),sửa chữa, biên tập dữ liệu và trình bày bản đồ

- MicroStation còn cung cấp công cụ nhập, xuất (Import, export) dữ liệu

đồ hoạ từ các phần mềm khác nhau qua các file (Dxf) hoặc (Dwg)

- Đối tợng đồ hoạ trong MicroStation đợc phân lớp theo (level) và cóthuộc tính hiển thị tơng ứng với các đối tợng trên bản đồ

31

- Các lớp thông tin nh: Ranh giới thửa đất, hệ thống giao thông, địadanh, địa vật quan trọng đợc thể hiện bằng các loại đối tợng tơng ứng trongMicroStation nh:

* Quy trình cơ bản để tạo một đối tợng của bản đồ địa chính.

+ Xác định lớp thông tin thể hiện đối tợng cần tạo

+ Khai báo các thuộc tính đối tợng cần tạo (lực nét, kiểu đờng, màusắc )

+ Sử dụng các công cụ vẽ trong MicroStation để tạo đối tợng

2 IRasB:

- IRasB là phần mềm hiển thị và biên tập dữ liệu Raster dới dạng các

ảnh đen trắng (Black and White Image) và đợc chạy trên nền củaMicroStation Mặc dù dữ liệu của IRasB và MicroStation đợc thể hiện trêncùng một màn hình nhng nó hoàn toàn độc lập với nhau Nghĩa là việc thay

đổi dữ liệu phần này không làm ảnh hởng đến dữ liệu của phần kia

- Ngoài việc sử dụng IRasB để hiển thị các file ảnh bản đồ phục vụ choquá trình số hoá trên ảnh, công cụ Warp của IRasB đợc sử dụng để nắn cácfile ảnh Raster từ toạ độ hàng cột của các pixcel về toạ độ thực của bản đồ

3 GEOVEC:

- Geovec là một phần mềm chạy trên nền của MicroStation cung cấpcác công cụ số hoá bán tự động các đối tợng trên nền ảnh đen trắng (binary)với định dạng của Intergraph Mỗi một đối tợng số hoá bằng Geovec phải đợc

định nghĩa trớc các thông số đồ hoạ về màu sắc lớp thông tin, khi đó đối tợngnày đợc gọi là Feature Mỗi một Feature có một tên gọi và mã số riêng

- Trong quá trình số hoá các đối tợng bản đồ, Geovec đợc dùng nhiềutrong việc số hoá các đối tợng dạng thờng

4 MSFC (MicroStation Feature Collection):

- MSFC là Modul cho phép ngời dùng khai báo và đặt các đặc tính đồhoạ cho các lớp thông tin khác nhau của bản đồ phục vụ cho quá trình số hoá,

đặc biệt là số hoá trong Geovec Ngoài ra MSFC còn cung cấp một loạt cáccông cụ số hoá bản đồ trên nền MicroStation MSFC đợc sử dụng:

+ Để tạo bảng phân lớp và định nghĩa các thuộc tính đồ hoạ cho đối ợng

t-+ Quản lý các đối tợng cho quá trình số hoá

+ Lọc điểm và làm trơn đờng đối với đối tợng đờng riêng lẻ

+ Tạo các giao điểm giữa các đờng

+ Tự động loại các đoạn thừa có độ dài nhỏ hơn Danglefactor nhân vớitolerence

6 MRFFLAG:

- MRFflag đợc thiết kế trờng hợp MRFclean, dùng để tự động hiển thịlên màn hình lần lợt các vị trí có lỗi mà MRFclean đã đánh dấu trớc đó và sửdụng các công cụ của MicroStation để sửa

.2: Công tác số hoá bằng phần mềm MicroStation

I ảnh quét

- Từ bản đồ địa chính giấy hiện có đa qua máy quét (Scaner) tạo thànhdữ liệu bản đồ địa chính dạng Raster đợc nhập vào phần mềm MicroStation.Nhờ vào khả năng biến đổi dữ liệu của MicroStation thành bản đồ địa chínhdạng số

- Bản đồ địa chính dạng số đợc thể hiện ở hai dạng dữ liệu chính đó là:+ Dữ liệu dạng Raster

33

Hiện nay trên thực tế đang sử dụng các loại máy quét đảm bảo kích

th-ớc Pixel từ 7 đến 200 micro, có thể quét ảnh đen trắng hoặc ảnh màu

Thông thờng các cạnh của pixel song song với trục của hệ toạ độ phẳngtrên bản đồ (x, y)

Mỗi pixel đợc nhận một mã số chuyên đề, nó chỉ ra đối tợng nào đó ở vịtrí của pixel

Dạng dữ liệu Raster có cấu trúc đơn giản, thống nhất hiệu suất ghi nhậncao, tiện kết hợp với các thiết bị đầu ra của màn hình máy phun

Tuy nhiên nó có nhợc điểm là tốn không gian lu trữ có suy giảm tínhchuyển Ta dễ dàng biến đổi các dữ liệu Raster thành dữ liệu dạng vector nhờ

kỹ thuật vector hoá của các modul phần mềm GIS và LIS

2 Dữ liệu dạng vector

- Vector là dạng thông tin đợc lu giữ giữa điểm đầu và điểm cuối gồmtên điểm và tên toạ độ Đờng là một dãy nối tiếp nhiều vector, thửa đợc thểhiện bởi đờng bao gồm một dãy vector nối tiếp và khép kín

Nhận định chung về dạng vector ở dạng vector các đối tợng đợc lu giữ

độc lập và xác định đầy đủ bởi các đặc trng xác định điểm:

+ Mã số chuyên đề của chúng

+ Danh sách xác định các toạ độ của chúng

+ Mã số chuyên đề chỉ ra bản chất của đối tợng

+ Các toạ độ (x, y, z) chỉ ra vị trí của đối tợng và các đặc trng xác định

II Nắn ảnh (WARP)

1 Khái niệm

- Phép nắn là phép dời chuyển hình học hai chiều mà dữ liệu nguồn sẽ

đợc đặt khít vào một vùng định sẵn Phép nắn dùng để loại trừ một số lỗi trên

ảnh gốc