Luận văn thạc sĩ HUS nghiên cứu ứng dụng GIS tính toán diện tích thửa đất trên bản đồ địa chính theo bề mặt địa hình thực ở khu vực đồi núi (lấy ví dụ tại xã khai trung, huyện lục yên, tỉnh yên bái)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - PHẠM THANH XUÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIS TÍNH TỐN DIỆN TÍCH THỬA ĐẤT TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH THEO BỀ MẶT ĐỊA HÌNH THỰC Ở KHU VỰC ĐỒI NÚI (LẤY VÍ DỤ TẠI XÃ KHAI TRUNG, HUYỆN LỤC YÊN, TỈNH YÊN BÁI) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - PHẠM THANH XUÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIS TÍNH TỐN DIỆN TÍCH THỬA ĐẤT TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH THEO BỀ MẶT ĐỊA HÌNH THỰC Ở KHU VỰC ĐỒI NÚI (LẤY VÍ DỤ TẠI XÃ KHAI TRUNG, HUYỆN LỤC YÊN, TỈNH YÊN BÁI) Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60850103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN QUỐC BÌNH HÀ NỘI – 2015 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CÁM ƠN Trong q trình nghiên cứu hồn thành luận văn , ngồi nỡ lực thân, tơi nhận đƣợc quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình nhiều quan, tổ chức, cá nhân, bạn bè đồng nghiệp Nhân dịp xin gửi lời cảm ơn chân thành quan tâm quý báu Trƣớc hết xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Địa lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội dạy dỗ, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập trƣờng Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đế n PGS TS Trần Quốc Bình hƣớng dẫn, bảo phƣơng pháp làm việc, nghiên cứu giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ, động viên suốt thời gian nghiên cứu nhƣ thực luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Phạm Thanh Xuân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn có xuất xứ, nguồn gốc cụ thể Việc sử dụng thông tin q trình nghiên cứu hồn tồn hợp lệ Tác giả Phạm Thanh Xuân LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CSDL: Cơ sở liệu DEM: Digital Elevation Model ĐDTB: Độ dốc trung binh GIS: Geographic Information System (hệ thống thơng tin địa lý) MHSĐC: Mơ hình số độ cao TN&MT: Tài nguyên môi trƣờng TT: Thông tƣ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Kết tính diện tích Famis 10 Hình 1.2: Cơng cụ đo diện tích Microstation 10 Hình 1.3: Kết tính diện tích phần mềm chạy AutoCAD công ty Khảo sát Đo đạc Hà Nội .11 Hình 1.4: Kết tính diện tích ArcGIS 12 Hình 1.5: Cách tính diện tích đất hình tam giác nằm nghiêng 14 Hình 2.1: Các hợp phần GIS .16 Hình 2.2: Tam giác nằm mặt phẳng 21 Hình 2.3: Tam giác nằm nghiêng góc α so với mặt phẳng nằm ngang .21 Hình 2.4: Tam giác nằm nghiêng trƣờng hợp tổng quát 22 Hình 2.5: Quy trình tính tốn diện tích thực đất .24 Hình 2.6: Mặt cầu đƣợc giới hạn hai góc α β .27 Hình 2.7: Hình nón cụt tách từ hình cầu góc α đủ nhỏ 28 Hình 2.8: Mặt cầu đƣợc giới hạn hai góc α β đƣợc chia thành k góc 29 Hình 2.9: Mơ đất dạng hình cầu .31 Hình 2.10: Kết tính diện tích theo GIS .31 Hình 2.11: Biểu đồ so sánh diện tích thực theo số lƣợng điểm tính tốn theo hai phƣơng pháp 32 Hình 2.12: Tính diện tích trƣờng hợp α β thay đổi 323 Hình 2.13: Biểu đồ thể biến thiên diện tích theo hai phƣơng pháp góc α thay đổi 324 Hình 2.14: Biểu đồ thể % sai số góc α thay đổi .325 Hình 2.15: Biểu đồ thể so sánh phƣơng pháp nội suy với góc α =200 .36 Hình 2.16: Biểu đồ thể so sánh phƣơng pháp nội suy với góc α =400 .377 Hình 2.17: Biểu đồ so sánh số lƣợng điểm nội suy với góc α =200 (theo phƣơng pháp Spline Regularized) 38 Hình 2.18: Biểu đồ so sánh số lƣợng điểm nội suy với góc α =400 (theo phƣơng pháp Spline Regularized) 399 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.1: Vị trí địa lý huyện Lục Yên, tỉnh Yên Bái .411 Hình 3.2: Diện tích đất chƣa tính đến biến thiên bề mặt địa hình .466 Hình 3.3: Bảng số liệu lớp điểm độ cao xã Khai Trung 477 Hình 3.4: Phép nội suy Spline Regularized 477 Hình 3.5: Mơ hình số độ cao (DEM) xã Khai Trung dạng raster 488 Hình 3.6: Raster độ dốc xã Khai Trung 49 Hình 3.7: Giá trị tổng 1/cosα đất diện tích phẳng 500 Hình 3.8: Diện tích thực đất chênh lệch so với diện tích phẳng 500 Hình 3.9: Độ dốc trung bình đất xã Khai Trung 511 Hình 3.10: Hệ số diện tích xã Khai Trung 522 Hình 3.11: Bảng thuộc tính xã Khai trung bớt điểm độ cao 523 Hình 3.12: Hệ số diện tích chƣa bớt điểm độ cao .544 Hình 3.13: Hệ số diện tích bớt điểm độ cao 544 Hình 3.14: Độ dốc trung bình đất sau bớt điểm độ cao .545 Hình 3.15: Hệ số diện tích thêm điểm độ cao 546 Hình 3.16: Độ dốc trung bình đất sau thêm điểm độ cao 547 Hình 3.17: Lớp điểm độ cao lọc điểm độ cao 548 Hình 3.18: Bảng thuộc tính xã Khai Trung lọc điểm độ cao .548 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: So sánh diện tích đất tính phần mềm khác 12 Bảng 2.1: Bảng chênh lệch diện tích thay đổi góc anpha 35 Bảng 2.2: Bảng so sánh độ xác phép nội suy theo góc α 37 Bảng 2.3: Bảng chênh lệch diện tích thay đổi số lƣợng điểm nội suy với góc α =200 (theo phƣơng pháp Spline Regularized) 39 Bảng 2.4: Bảng chênh lệch diện tích thay đổi số lƣợng điểm nội suy với góc α =400 (theo phƣơng pháp Spline Regularized) 40 Bảng 3.1: Diện tích đất tƣơng ứng với thay đổi điểm độ cao 59 Bảng 3.2: Giá trị độ dốc giới hạn theo tỷ lệ đồ diện tích đất 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ TÍNH TỐN DIỆN TÍCH CỦA CÁC THỬA ĐẤT TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH .4 1.1 Khái niệm, vai trò, nội dung yêu cầu đồ địa 1.1.1 Khái niệm đồ địa 1.1.2 Vai trò đồ địa cơng tác quản lý đất đai 1.1.3 Nội dung đồ địa 1.1.4 Yêu cầu độ xác đồ địa 1.2 Vấn đề tính tốn diện tích đất đồ địa .8 1.2.1 Cách thức tính diện tích đất phần mềm đo vẽ đồ địa 1.2.2 So sánh kết tính tốn diện tích đất số phần mềm đo vẽ đồ địa .12 1.2.3 Vai trị yếu tố địa hình tính tốn diện tích đất 13 CHƢƠNG XÂY DỰNG QUY TRÌNH TÍNH TỐN DIỆN TÍCH THỬA ĐẤT BẰNG GIS CĨ TÍNH ĐẾN CÁC YẾU TỐ ĐỊA HÌNH 16 2.1 Khái quát công nghệ GIS 16 2.2 Khả ứng dụng GIS tính tốn diện tích đối tƣợng có bề mặt phức tạp 18 2.3 Quy trình tính tốn diện tích đất GIS có tính đến yếu tố địa hình 20 2.3.1.Các cơng thức tính tốn 20 2.3.2 Quy trình tính tốn diện tích đất GIS .23 2.4 Tính tốn đất có bề mặt mẫu 27 2.4.1 Tính tốn diện tích mặt cong hình cầu 27 2.4.2 Kết thử nghiệm tính tốn 30 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG THỬ NGHIỆM THỰC TẾ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TÍNH TỐN, HIỆU CHỈNH DIỆN TÍCH THỬA ĐẤT THEO BỀ MẶT ĐỊA HÌNH THỰC 41 3.1 Khái quát khu vực thử nghiệm 41 3.1.1 Vị trí địa lý 41 3.1.2 Điều kiện tự nhiên 42 3.1.3 Điều kiện xã hội dân cƣ 44 3.2 Đánh giá ảnh hƣởng biến thiên bề mặt địa hình tới kết tính diện tích đất 44 3.2.1 Thu thập, đánh giá liệu đầu vào 44 3.2.2 Đánh giá ảnh hƣởng biến thiên bề mặt địa hình .466 3.3 Đánh giá ảnh hƣởng mức độ chi tiết đo vẽ địa hình tới kết tính diện tích đất 52 3.4 Phân tích kết thử nghiệm kiến nghị cách thức đo đạc độ dốc đất 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .644 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ kết hình 3.8 thấy giá trị diện tích thực lớn diện tích phẳng Sự chênh lệch có xu hƣớng ngày tăng khu vực có độ cao tăng dần Nhƣ diện tích thay đổi theo biến thiên bề mặt địa hình Ở nơi có bề mặt địa hình hay thay đổi, gồ ghề, có độ cao lớn sai số diện tích lớn so với khu vực có địa hình tƣơng đối phẳng, độ cao thấp Để thấy đƣợc thay đổi độ dốc đất, từ liệu độ dốc vừa tính đƣợc với cơng cụ Zonal statistic, đề tài có đƣợc lớp độ dốc trung bình đất nhƣ hình 3.9 Chú giải Độ dốc trung bình đất Hình 3.9: Độ dốc trung bình đất xã Khai Trung Mối quan hệ diện tích thực diện tích phẳng đồ đƣợc biểu diễn thông qua hệ số: DT _ Doc = cos  Shape _ Area Hệ số cịn đƣợc gọi hệ số diện tích Hình 3.10 thể hệ số diện tích xã Khai Trung, huyện Lục Yên, tỉnh Yên Bái 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chú giải Hệ số diện tích đất Hình 3.10: Hệ số diện tích xã Khai Trung So sánh kết thu đƣợc với MHSĐC đồ độ dốc, ta thấy nơi có địa hình cao, độ dốc lớn hệ số diện tích cao (biểu thị vùng mầu đỏ hình) Tại vị trí chênh lệch diện tích thực diện tích đồ lớn Ngƣợc lại nơi có địa hình thấp, phẳng độ dốc nhỏ hệ số diện tích nhỏ (biểu thị vùng màu xanh) Tại sai khác diện tích nhỏ đơi bỏ qua khác 3.3 Đánh giá ảnh hƣởng mức độ chi tiết đo vẽ địa hình tới kết tính diện tích đất Mức độ chi tiết đo vẽ địa hình đƣợc thể phần lớn thông qua số lƣợng mật độ điểm độ cao Từ ảnh hƣởng đến việc thành lập mơ hình số độ cao, dẫn đến ảnh hƣởng trực tiếp đến kết tính tốn diện tích thực đất Để xem xét ảnh hƣởng đó, đề tài nghiên cứu trƣờng hợp khu vực thực nghiệm với lớp điểm độ cao bị lƣợc bỏ số điểm độ cao thƣờng trƣờng hợp chêm dày thêm điểm độ cao 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trong lớp điểm độ cao khu vực xã Khai Trung, quan đo đạc tiến hành đo vẽ điểm độ cao có ƣu tiên điểm đặc trƣng nhƣ chân núi, đỉnh núi, điểm tụ thủy, điểm phân thủy, điểm yên ngựa Để nghiên cứu trƣờng hợp thứ nhất, đề tài lƣợc bỏ bớt số điểm độ cao theo đất nhƣng đảm bảo xung quanh đất có điểm độ cao bao bọc Áp dụng quy trình tính tốn diện tích thực đất với lớp điểm độ cao đƣợc loại bớt, kết bảng thuộc tính đƣợc thể hình 3.11 với trƣờng thuộc tính dientich_botdiem Hình 3.11: Bảng thuộc tính xã Khai Trung bớt điểm độ cao Tƣơng tự mục trên, ta tính đƣợc hệ số diện tích trƣờng hợp điểm độ cao bị lƣợc bớt (trong hình 3.11 trƣờng thuộc tính heso_botdiem) Để thể trực quan, đề tài mô tả dƣới dạng thang màu hình 3.12 hình 3.13 thể hệ số diện tích trƣớc sau bớt điểm độ cao 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chú giải Hệ số diện tích đất Hình 3.12: Hệ số diện tích chưa bớt điểm độ cao Chú giải Hệ số diện tích đất Hình 3.13: Hệ số diện tích bớt điểm độ cao 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Để thấy rõ thay đổi thêm bớt điểm độ cao, đề tài thực tính tốn độ dốc trung bình đất sau bớt điểm độ cao điểu đƣợc thể thang màu hình 3.14 Chú giải Độ dốc trung bình đất Hình 3.14: Độ dốc trung bình đất sau bớt điểm độ cao Từ thực tế tính tốn, đề tài nhận thấy bớt điểm độ cao diện tích đất thay đổi không đáng kể khu vực xã, biểu thị vùng màu xanh đậm với hệ số chênh lệch – 1.05 lần Ở khu vực này, địa hình tƣơng đối phẳng, ko bị ảnh hƣởng nhiều số lƣợng điểm độ cao, bớt điểm độ cao độ dốc khu vực thay đổi khơng lớn Tuy nhiên khu vực đồi núi, địa hình đồ ghề, diện tích có thay đổi lớn biểu thị vùng màu đỏ màu đồng Nếu nhƣ hệ số diện tích đất chƣa bớt điểm độ cao dao động từ 1.10 – 1.20 (biểu thị màu đồng) bao trùm xung quanh rìa xã sau bớt điểm độ cao phần màu đồng thu hẹp nhiều phân bố rải rác Cũng nhƣ hệ số diện tích, độ dốc trung bình đất có phân bố khác thêm bớt điểm độ cao Độ dốc trung bình dao động từ – 10 độ chƣa bớt điểm độ cao chủ yếu phân bổ phần trung tâm xã nhƣng sau bớt điểm độ cao có phân bố rộng xuống khu vực cuối xã thay vào khu vực có độ dốc dao động từ 10 – 16 độ đƣợc thu hẹp lại 55 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trƣờng hợp thứ hai, đề tài tiến hành chêm dày thêm điểm độ cao vào liệu điểm độ cao Nguyên tắc chêm thêm điểm là: điểm độ cao đƣợc bổ sung thêm có giá trị trung bình cộng giá trị độ cao lớn độ cao nhỏ khu vực lân cận nhằm mục đích tạo bề mặt địa hình chi tiết Kết thúc q trình tính tốn này, ta có đƣợc lớp diện tích thực đất thêm điểm độ cao Từ đó, tính trƣờng hệ số diện tích để biểu thị giá trị chênh lệch diện tích thêm điểm độ cao so với diện tích phẳng hệ số thể hình 3.15 Chú giải Hệ số diện tích đất Hình 3.15: Hệ số diện tích thêm điểm độ cao Từ kết tính tốn đề tài nhận thấy, thêm điểm độ cao diện tích đất thay đổi theo hệ số khác Nếu nhƣ hệ số diện tích chƣa thêm điểm độ cao có giá trị lớn 1.42 sau thêm điểm độ cao giá trị lớn hệ số diện tích 1.33, nhiên phân bố hệ số diện tích hai lần thêm bớt điểm độ cao khác Cùng với cách chia khoảng hệ số diện tích nhƣ nhƣng phân bổ vùng màu có khác rõ rệt Ở khu vực xã, nơi địa hình phẳng, gồ ghề, độ dốc trung bình thấp đề tài nhận thấy hệ số diện tích có thay đổi thấp, phân bổ vùng màu hầu nhƣ không chênh 56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lệch nhiều Hệ số diện tích chƣa thêm điểm độ cao dao dộng từ 1.10 – 1.20 phân bổ rộng bao quanh xã, thêm điểm độ cao hệ số đƣợc thu hẹp lại thay vào hệ số dao động từ 1.20 – 1.33 Để thấy khác biệt thêm điểm độ cao, đề tài sử dụng độ dốc trung bình đất thể thang màu hình 3.16 Chú giải Độ dốc trung bình đất Hình 3.16: Độ dốc trung bình đất sau thêm điểm độ cao Từ bảng độ dốc trung bình đất nhƣ hệ số diện tích đề tài tính tốn đƣợc, nhận thấy độ dốc trung bình hệ số diện tích có mối tƣơng quan chặt chẽ với Độ dốc trung bình khu vực phẳng hệ số diện tích thấp nhƣ có bị ảnh hƣởng việc thêm hay bớt điểm độ cao Khi độ dốc trung bình đất lớn hệ số diện tích đất thay đổi theo tùy thuộc vào khu vực Trong thử nghiệm tiếp theo, đề tài thực tính diện tích cho trƣờng hợp đỉnh có độ cao Ngồi có thêm điểm độ cao điểm cao bên Hình 3.17 thể điểm độ cao mà đề tài lựa chọn thử nghiệm 57 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.17: Lớp điểm độ cao lọc điểm độ cao Áp dụng quy trình tính tốn diện tích thực đất với lớp điểm độ cao sau lựa chọn lọc điểm, kết bảng thuộc tính đƣợc thể hình 3.18 với trƣờng thuộc tính dientich_locdiem Hình 3.18: Bảng thuộc tính xã Khai Trung lọc điểm độ cao 58 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Để kiểm nghiệm thay đổi diện tích xã Khai Trung thay đổi số lƣợng điểm độ cao, ta lập bảng so sánh diện tích đất sau lần tính tốn Ở đề tài lựa chọn đất số liệu diện tích đƣợc thống kê dƣới bảng 3.1 Bảng 3.1: Diện tích đất tương ứng với thay đổi điểm độ cao Số hiệu Diện tích Diện tích Diện tích dốc sau Diện tích dốc phẳng (m ) dốc (m ) chêm dày (m ) lọc điểm (m2) 100 2500.43 2525.69 2525.83 2513.35 140 29623.8 29645.66 29647.33 29645.63 210 2521.35 2528.76 2533.33 2526.99 225 4689.3 4697.07 4698.1 4696.7 26 3336.8 3368.92 3369.14 3366.44 39 2024.99 2028.57 2029.02 2028.09 42 1113.17 1113.76 1122.75 1113.52 STT 2 Nhìn vào bảng 3.1 thấy thay đổi số lƣợng điểm độ cao diện tích dốc thay đổi tƣơng ứng Diện tích dốc chêm dày điểm độ cao cho kết có độ xác cao nhất, diện tích dốc trƣớc chêm dày cuối diện tích dốc sau lọc điểm Từ số liệu nêu thấy số lƣợng điểm độ cao ảnh hƣởng lớn đến kết tính tốn độ dốc trung bình đất nhƣ diện tích chúng Khi thêm bớt điểm độ cao dẫn đến thay đổi diện tích đất, song sai số lớn hay nhỏ phụ thuộc vào số lƣợng điểm độ cao vị trí xung quanh đất Theo bảng 3.1 nhƣ thực tế thực nghiệm đề tài nhận thấy tăng số lƣợng điểm độ cao diện tích đất có độ xác cao Từ đó, kết luận điểm độ cao có mối quan hệ chặt chẽ nhƣ ảnh hƣởng trực tiếp tới kết tính tốn diện tích Tùy thuộc vào mức độ khó khăn địa hình nhƣ u cầu khác tính tốn ta lựa chọn đƣợc số lƣợng điểm độ cao phù hợp để có đƣợc kết chuẩn xác 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.4 Phân tích kết thử nghiệm kiến nghị cách thức đo đạc độ dốc đất Sau q trình tính tốn ta thấy: diện tích thực đất tính theo bề mặt địa hình có chênh so với diện tích tính mặt phẳng đồ Sự chênh lệch có xu hƣớng thay đổi phụ thuộc vào độ cao địa hình, khu vực phẳng chênh lệch đơi đƣợc coi khơng đáng kể, nhiên khu vực gồ ghề, có địa hình khơng phẳng, độ dốc biến thiên lớn chênh lệch diện tích tăng cao Để xác định mức độ cần thiết việc tính giá trị góc dốc đo đạc diện tích, đề tài đề xuất việc tính góc dốc giới hạn Nếu độ dốc trung bình lớn góc phải đo đạc độ cao tính diện tích dốc, nhỏ coi nhƣ đất phẳng Theo Thông tƣ 25/2014, sai số trung phƣơng cạnh md=0,2mm đồ Theo Nguyễn Phi Sơn, sai số tọa độ đỉnh sai số đo cạnh: mxy=md [10] Cũng theo Nguyễn Phi Sơn, đất có hình chữ nhật sai số trung phƣơng (SSTP) diện tích tính theo sai số trung phƣơng đo cạnh là: 𝑚𝑃 = 𝑚𝑥𝑦 𝑃 + 𝐾2 2𝐾 Với K tỷ lệ chiều dài chiều rộng thửa, P diện tích [10] Nếu đất hình vng K=1, SSTP tƣơng đối diện tích cho phép là: 𝑚𝑃 𝑚𝑥𝑦 = 𝑃 𝑃 + 12 𝑚𝑥𝑦 𝑚𝑥𝑦 = = 2𝑥1 𝐷 𝑃 (Với D chiều dài cạnh thửa) Từ SSTP tƣơng đối diện tích cho phép tính đƣợc góc dốc giới hạn cho phép đất nhƣ sau: 𝑃𝑡ℎẳ𝑛𝑔 + 𝑚𝑃 𝑃𝑑ố𝑐 1 = ↔ = 𝑃𝑡ℎẳ𝑛𝑔 cos 𝛼 𝑃𝑡ℎẳ𝑛𝑔 cos 𝛼 Từ công thức ta có đƣợc: 1+ 𝑚𝑃 1 = ↔ cos 𝛼 = 𝑚 𝑃 cos 𝛼 1+ 𝑃 𝑃 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhƣ vậy, tính đƣợc góc dốc giới hạn nhƣ bảng sau: Bảng 3.2: Giá trị độ dốc giới hạn theo tỷ lệ đồ diện tích đất Tỷ lệ đồ Cạnh (D) Diện tích (P) Sai số cạnh (md) SSTP Tƣơng đối diện tích Độ dốc giới hạn (độ) 500 10 100 0.1 0.01 8.1 500 12 144 0.1 0.0083 7.4 500 15 225 0.1 0.0067 6.6 500 18 324 0.1 0.0056 6.0 500 20 400 0.1 0.005 5.7 500 25 625 0.1 0.004 5.1 1000 10 100 0.2 0.02 11.4 1000 12 144 0.2 0.0167 10.4 1000 15 225 0.2 0.0133 9.3 1000 18 324 0.2 0.0111 8.5 1000 20 400 0.2 0.01 8.1 1000 25 625 0.2 0.008 7.2 1000 30 900 0.2 0.0067 6.6 1000 35 1225 0.2 0.0057 6.1 1000 40 1600 0.2 0.005 5.7 2000 20 400 0.4 0.02 11.4 2000 30 900 0.4 0.0133 9.3 2000 40 1600 0.4 0.01 8.1 2000 50 2500 0.4 0.008 7.2 2000 60 3600 0.4 0.0067 6.6 Từ bảng ta thấy đất lớn góc dốc giới hạn nhỏ Tức nhu cầu tính diện tích mặt dốc cho đất lớn cao so với đất nhỏ Hơn tỷ lệ đồ lớn góc dốc giới hạn nhỏ Tức nhu cầu tính mặt dốc đồ tỷ lệ lớn cao so với đồ tỷ lệ nhỏ Từ liệu điểm độ cao với trợ giúp cơng cụ 3D Analyst dễ dàng tính tốn đƣợc độ dốc trung bình đất Với số liệu đo đạc cho đất cụ thể cho tỷ lệ khác ta tính đƣợc góc dốc giới hạn cho đất Nếu độ dốc trung bình lớn góc phải đo đạc độ cao tính diện tích dốc, nhỏ coi nhƣ đất phẳng khơng cần tính đến việc đo đạc lại độ cao Để hiệu chỉnh diện tích đất, đơn vị sản xuất cần tính đến độ dốc bề mặt địa hình thực kết hợp điểm độ cao sẵn có: 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Với trợ giúp công cụ 3D Analyst, từ điểm độ cao tính đƣợc mơ hình số độ cao độ dốc trung bình đất Cũng theo đó, với liệu đo cạnh kết hợp tỷ lệ đồ cần thành lập, tính đƣợc góc dốc giới hạn đất Nếu độ dốc trung bình lớn góc phải đo đạc độ cao tính diện tích dốc Nếu nhỏ coi nhƣ đất phẳng khơng cần tính đến việc đo đạc lại độ cao - Khi tiến hành tính diện tích dốc cho đất có tính đến điểm độ cao, cần lựa chọn phƣơng pháp nội suy nhƣ số lƣợng điểm nội suy hợp lý Theo thử nghiệm thực tế cho thấy, với đất có độ dốc nhỏ 200 cần sử dụng 7-11 điểm độ cao sử dụng phƣơng pháp nội suy Spline Regularized cho kết diện tích tƣơng đối xác Tuy nhiên với đất có độ dốc từ 200 trở lên, để diện tích có độ xác cao cần sử dụng 1114 điểm độ cao - Trong q trình hiệu chỉnh diện tích cần tính đến mức độ chi tiết điểm độ cao Với thực tế thử nghiệm chứng minh, chêm dày điểm độ cao kết diện tích có kết xác hơn, sai số trung phƣơng thêm điểm nhỏ so với chƣa thêm điểm bớt điểm độ cao Nguyên tắc đo thêm điểm độ cao phải đảm bảo đất có điểm độ cao làm sở để tính tốn diện tích cách xác 62 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Độ xác diện tích đất số chất lƣợng quan trọng, có ảnh hƣởng lớn để khả sử dụng đồ địa Với cách thức tính tốn diện tích đất theo hình chiếu đồ địa nhƣ sai số lên tới 10-15% khu vực đồi núi có độ dốc lớn Luận văn xây dựng quy trình tính tốn diện tích đất có tính đến dộ dốc bề mặt sở ứng dụng GIS Quy trình đƣợc thử nghiệm mặt cầu đạt độ xác tốt 0,1% với độ dốc tới 20o Kết thử nghiệm địa bàn xã Khai Trung, huyện Lục Yên, tỉnh Yên Bái cho thấy khu vực trung tâm xã, nơi có độ dốc nhỏ, hệ số diện tích thấp dao động từ đến 1,05 lần, ngƣợc lại khu vực xung quanh xã, độ dốc bề mặt địa hình lên tới 390 khu vực hệ số diện tích lớn, từ 1,2 đến 1,42 lần Căn vào yêu cầu độ xác diện tích đất, luận văn đề xuất bảng độ dốc giới hạn theo tỷ lệ đồ cần thành lập Theo đó, độ dốc trung bình đất (hay khu đo) lớn độ dốc giới hạn cần phải tính diện tích dốc, nhỏ sử dụng diện tích phẳng đất đồ Qua trình nghiên cứu, luận văn xin đƣa số kiến nghị sau: - Các quan chức cần có quy định cách thức tính tốn diện tích đất khu vực có độ dốc lớn 5o - Trong q trình đo đạc khu vực có độ dốc lớn cần đo độ cao đỉnh điểm độ cao bên để làm sở cho việc tính tốn diện tích cách xác Ngồi ra, tùy thuộc vào mức độ phức tạp địa hình cần phải tăng mật độ điểm độ cao - Cần bổ sung chức tính tốn diện tích dốc cho phần mềm đo vẽ đồ đƣợc sử dụng 63 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2010), Thông tư số 17/2010/TT-BTNMT Quy định kỹ thuật chuẩn liệu địa Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2013), Thông tư số 10/2013/TT-BTNMT quy định kỹ thuật cập nhật sở liệu địa lý tỷ lệ 1:2000, 1:5000 1:10000 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2014), Thông tư số 15/2014 quy định đồ địa Trần Quốc Bình (2005), Bài giảng ứng dụng tin học thành lập đồ, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 2005 Trần Quốc Bình (2010), Bải giảng ArcGIS, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Quốc Bình (2011), Bài giảng GIS ứng dụng, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Đỗ Thị Việt Hƣơng (2011), Xây dựng đồ độ dốc huyện Hương Trà tỉnh Thừa Thiên Huế tỷ lệ 1/50.000 giúp sức cơng nghệ GIS Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, số 65 Nguyễn Mạnh Linh (2008), Ứng dụng cơng nghệ ảnh số GIS thành lập mơ hình số độ cao xã Phù Ninh, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ giải số toán ứng dụng Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ quy, Trƣờng ĐHKHTN – ĐHQGHN Quốc hội nƣớc CHXHCN Việt Nam, Luật đất đai 2013 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Quốc hội nƣớc CHXHCN Việt Nam, Luật đất đai 2003 Nhà xuất Chính trị Quốc gia 10 Nguyễn Phi Sơn (2015), Nghiên cứu sở khoa học việc xây dựng hoàn thiện yêu cầu độ xác thành lập đồ địa theo lý thuyết vùng giá trị, Luận án tiến sỹ, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 11 Đặng Hùng Võ, Nguyễn Đức Khả (2003), Cơ sở địa chính, NXB Đại học Quốc 64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com gia Hà Nội 12 Nguyễn Trƣờng Xn (2003), Giáo trình hệ thống thơng tin địa lý, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh 13 ESRI (2006), What is ArcGIS 9.2? ESRI, Redlands, CA, USA 14 Zhilin Li, Quing Zhu, Christopher Gold (2005), Digital terrain modeling: principles and methodology CRC Press Các trang Web 15.Trang Web hình thành phát triển GIS, http://vi.wikipedia.org 16 Trang Web hệ thống thông tin địa lý, http://voer.edu.vn 17 Trang Web dịch vụ GIS, http://www.dss.com.vn 18 Trang Web cơng thức tốn học, http:/Bluesday.wordpress.com 19 Trang Web Bản đồ Việt Nam, http://maps.vietbando.com 20 Trang Web cổng thông tin điện tử tỉnh Yên Bái, http:/www.yenbai.gov.vn 21 Trang Web ESRI, http://www.esri.com 22 Trang Web thông tin xã Khai Trung, http://www.tinbds.com 65 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... XUÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIS TÍNH TỐN DIỆN TÍCH THỬA ĐẤT TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH THEO BỀ MẶT ĐỊA HÌNH THỰC Ở KHU VỰC ĐỒI NÚI (LẤY VÍ DỤ TẠI XÃ KHAI TRUNG, HUYỆN LỤC YÊN, TỈNH YÊN BÁI) Chuyên ngành:... nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng GIS tính tốn diện tích đất đồ địa chính, đánh giá ảnh hƣởng yếu tố địa hình đến độ xác tính diện tích đất Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan đồ địa cách... đo vẽ địa hình) đến độ xác tính tốn diện tích đất sở thử nghiệm thực tế huyện Lục Yên, tỉnh Yên Bái - Đề xuất số giải pháp tính tốn, hiệu chỉnh diện tích đất đồ địa theo bề mặt địa hình thực Phƣơng