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

BỘGIÁODỤC VÀĐÀOTẠO TRƯỜNGĐẠIHỌCMỎ-ĐỊACHẤT ĐINHHẢINAM NGHIÊN CỨU CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHÍNHVÀBÀITỐNCẬPNHẬTBIẾNĐỘNGĐẤTĐ AI ỞVIỆT NAM LUẬNÁNTIẾNSĨKỸTHUẬT HÀNỘI- 2015 ĐINHHẢINAM NGHIÊN CỨU CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHÍNHVÀBÀITỐNCẬPNHẬTBIẾNĐỘNGĐẤTĐ AI ỞVIỆT NAM Ngành: Kỹthuật Trắcđịa-Bảnđồ Mãsố: 62.52.05.03 LUẬNÁNTIẾNSĨKỸTHUẬT NGƯỜIHƯỚNGDẪNKHOAHỌC TS.TRẦNTHÙYDƯƠNG PGS.TS.NGUYỄNQUANGMINH HÀNỘI- 2015 LỜICAMĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Tồn bộq trình nghiên cứu tiến hành cách khoa học, số liệu, kết quảnêu luận án xác, trung thực chưa công bố trongbấtcứ cơng trình khác! Tácgiả luận án ĐinhHải Nam MỤCLỤC LỜICAMĐOAN .i MỤCLỤC ii DANHMỤC CÁCKÝHIỆU,CÁCCHỮVIẾTTẮT v DANHMỤC CÁCBẢNG vii DANHMỤC CÁCHÌNH VẼ viii MỞĐẦU CHƯƠNG1.TỔNGQUAN 1.1 Trênthếgiới .7 1.1.1 Cơngtácxâydựng,khaitháccơsởdữliệuđịachínhcủamộtsốnướ c 1.1.2 Mơh ì n h c ậ p n h ậ t b i ế n đ ộ n g , b i ê n t ậ p đ ị a c h í n h c ủ a p h ầ n m ề m nướcngoài 12 1.2 Trongnước 13 1.2.1 Tổngquanvềcôngtácxâydựngcơsởdữliệu địachính 13 1.2.2 Cơngtáccập nhậtbiếnđộng đấtđai 22 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊACHÍNHPHÙHỢPVỚIĐIỀUKIỆNỞVIỆTNAM 26 2.1 Xâydựng cấutrúcdữliệu khônggian 28 2.1.1 Cấutrúcbảngdữ liệuđối tượng điểm .29 2.1.2 Cấutrúcbảng dữliệunửacạnhthửa 30 2.1.3 Cấutrúcbảngdữ liệuthửađất 32 2.1.4 Cấutrúcbảngdữ liệuvéctơsố hiệuchỉnhđỉnhthửa 33 2.1.5 Cấutrúcbảngdữ liệucáclớpđối tượngbảnđồ 34 2.2 Xâydựng cấu trúcdữliệu thuộctính 35 2.2.1 Mơhình quanhệgiữacácbảng dữliệu thuộctính .36 2.2.2 Cấutrúccácbảngdữliệu thuộctính 37 2.3 ĐịnhnghĩacấutrúctệpXMLđểtraođổiCSDLđịachính .45 2.4 Chươngtrình thựcnghiệmxây dựngCSDLđịachính 46 2.4.1 Môđun xây dựng dữliệu khônggian .46 2.4.2 Môđun xây dựng vàkhai thácdữliệu thuộctính 50 2.4.3 XuấtCSDLđịachínhtheotrúcđịnhdạngtệpXML 52 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH THỬAĐẤT PHÙ HỢP LÀM CÔNG CỤ XỬ LÝ MỘT SỐ BÀI TOÁN CẬP NHẬTBIẾNĐỘNGĐẤTĐAITRONGPHẠMVICỤCBỘ 53 3.1 Xâydựngphương pháphiệuchỉnh thửađất .55 3.1.1 Mơhình tốnhọc 55 3.1.2 Xâyd ự n g c ô n g t h ứ c x c đ ị n h t r ự c t i ế p h ệ s ố h ệ p h n g t r ì n h chuẩnN 58 3.1.3 Thuậttốn tính trựctiếp hệsốhệphương trìnhchuẩn N 63 3.1.4 Thuậttốntínhsốhiệuchỉnh 68 3.1.5 Thựcn g h i ệ m s o s n h t h i g i a n t í n h m a t r ậ n N t h e o h a i p h n g pháp 69 3.2 Lậpcơsở dữliệuđểhiệuchỉnh thửađất 69 3.2.1 Kỹthuậttìmkiếm,lựachọn thửađất 70 3.2.2 Xây dựngcáchàmxácđịnhđối tượngliền kề 72 3.2.3 Cácbướclậpcơ sởdữliệuvàxửlýkhihiệu chỉnhthửađất 73 3.3 Xâydựng mơđunxửlýcácbàitốn cậpnhật biến động đấtđai 74 3.3.1 Chínhxáchóabản đồsau khisố hóa .74 3.3.2 Hiệuchỉnhbảnđồtheochiềudàicạnh,diệntích 76 3.3.3 Cậpnhậtthửađấtđo bổsung vàocơsởdữliệu địachính 80 3.3.4 Hiệuc h ỉ n h c c l p đ ố i t ợ n g t r ê n b ả n đ s a u k h i c ậ p n h ậ t b i ế n động 85 3.3.5 Chiatách bảnđồ 86 3.3.6 Giảip h p m i c ậ p n h ậ t t h a b i ế n đ ộ n g v o c s d ữ l i ệ u đ ị a 87 3.3.7 Tracứulịch sử,khôiphụccáclần biếnđộngthửađất 88 CHƯƠNG4 X Â Y D Ự N G M Ộ T S Ố G I Ả I P H Á P X Ử L Ý B I Ế N Đ Ộ N G ĐẤTĐAIMANGTÍNHHỆTHỐNG 90 4.1 Giảip h p x l ý m ộ t s ố v ấ n đ ề l i ê n q u a n đ ế n v i ệ c q u ả n l ý t h a đ ấ t c ó đườngbao làđường cong 91 4.1.1 Giảiphápxử lýthửađất khicóđường baolàđườngcong 91 4.1.2 Xây dựngđốitượngcungtrịn 92 4.1.3 Cácbài toánxử lý cungtròn 96 4.1.4 Tínhdiệntíchthửađấtcóchứacung trịn 100 4.2 Xửlýbiếnđộngkhiquyđịnhlạithơngsốfilechuẩncủabảnđồđịa 103 4.2.1 Quyđịnhkỹt huật vềhệtọađộvàđơnvịbảnvẽcủabảnđồđị a 103 4.2.2 Mộtsốphươngpháphiệntạichuyểnđổiđơnvịlàmviệccủabảnvẽ 104 4.2.3 Giảip h p x l ý b ả n đ k h i t h a y đ ổ i t h ô n g s ố k ỹ t h u ậ t c ủ a b ả n vẽ 105 KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 108 DANHMỤC CƠNGTRÌNHCỦA TÁCGIẢ .110 TÀILIỆUTHAMKHẢO 111 PHỤLỤC .119 DANHMỤCCÁCKÝ HIỆU,CÁCCHỮVIẾTTẮT TiếngViệt Kýhiệu BĐĐC BộTN&MT CSDL GCN GCNQSDĐ QSDĐ TN&MT TT VPĐKĐĐ Giảithíchviếttắt,kýhiệu Bảnđồđịachính BộTài ngunvàMơitrường Cơsởdữliệu Giấy chứngnhận Giấy chứngnhậnquyền sửdụngđất Quyềnsử dụngđất TàingunvàMơi trường Thơng tư VănphịngĐăngkýđấtđai TiếngAnh Kýhiệu 2D,3D ArcGIS Benley Cadastral Editor DGN DWG DXF Elis ESRI Famis Giảithíchviếttắt,kýhiệu Khơnggian2chiều,3chiều Làdịngsảnphẩmhỗtrợtronghệthốngthơngtinđịalýcủa hãngESRI(Mỹ) CơngtycủaMỹsảnxuấtcácphầnmềmgiảiphápchoviệc thiếtkế,xây dựngvàhoạt độngcủacơsởhạtầng Mơđunbiêntập địachínhtrênphần mềmArcGISDesktop Khuôndạngtệpdữliệubảnđồcủaphần mềmMicroStation Khuôndạngtệpdữliệuđồhọacủaphần mềmAutocad Drawing Exchange Format-làmộtđịnh dạngdữliệu đồhọa đượcpháttriểnbởiAutodeskdùngchoviệctraođổidữliệugiữac ácphầnmềmhỗ trợthiết kếkhácnhau EnvironmentL a n d I n f o r m a t i o n S y s t e m Làphầnmềmhệ thốngthôngtinđấtđaivà môitrường EnvironmentalSystemsResearchInstitute -Việnnghiêncứu hệthốngMôi trườngMỹ FieldW o r k a n d C a d a s t r a l M a p p i n g I n t e r g r a t e dSoftware- GIS GML LAN LIS Metadata Microsoft Access Microsoft SQLServer MySQL Oracle Seedfile SEMLA SQL TMV.LIS Topology ViLIS VLAP XML Phần mềmtích hợpcho đovẽbảnđồđịachínhởViệtNam GeographicInformationSystem-Hệthốngthơngtinđịalý GeographyMarkupLanguage-Ngônngữđánhdấuđịalý LocalAreaNetwork-Mạngnộibộ LandInformationSystem-Hệthốngthôngtinđấtđai Siêudữliệuhay làdữliệuquảnlýdữ liệu Làm ộ t p h ầ n m ề m q u ả n l ý c s d ữ l i ệ u q u a n h ệ d o h ã n g Microsoftgiữbản quyền Hệquảnt r ị c s d ữ l i ệ u q u a n h ệ đ ợ c p h t t r i ể nbởi Microsoft Hệq u ả n t r ị c s d ữ l i ệ u m ã n g u n m p h ổ b i ế n n h ấ t t h ế giới Têncủamộthãngphầnmềm,mộthệquảntrịcơsởdữliệu phổbiếntrên thếgiới Là tệp chuẩn phần mềm MicroStation địnhnghĩa đầy đủ thơng số tốn học đồ, hệ đơn vị đođượct í n h t h e o g i t r ị t h ậ t n g o i t h ự c đ ị a l m t ă n g giátrị chínhxácvàthống nhấtgiữacácfilebảnđồ Strengthening Environment Managament and Land Administration - Chương trình hợptácViệtNam, ThụyĐiểnvềtăngcường nănglựcquảnlý đấtđaivàmơitrường StructuredQueryLanguage-Ngơnngữtruyvấnmangtính cấutrúc PhầnmềmhệthốngthôngtinđấtđaicủaTổngcôngtyTài nguyên&Môitrường ViệtNam(TMV) Thuật ngữđược sửdụng để chỉmốiquan hệ không gian cácđốitượngđịalý VietNamL a n d I n f o r m a t i o n S y s t e m Phầnmềmhệthống thôngtinđất đaido BộTàinguyênvàMôi trườngxây dựng VietnamLandA d m i n i s t r a t i o n P r oj e c t Hồnthiệnvàhiện đạihóahệthống quảnlý đấtđai ViệtNam eXtensibleMarkupLanguage-Ngơnngữđánhdấu mởrộng DANHMỤCCÁCBẢNG Bảng2.1 Cấu trúcbảng liệu điểm .30 Bảng2.2 Cấu trúcbảng liệu nửacạnh 31 Bảng2.3 Cấu trúcbảng liệu thửađất 33 Bảng2.4 Cấu trúcbảng liệuvéctơ sốhiệu chỉnhđỉnhthửa 33 Bảng2.5 Cấu trúcbảngdữ liệu cáclớpđối tượng đồ 35 Bảng2.6 Cấu trúcbảng dữliệumụcđích sử dụng đất 39 Bảng2.7 Cấu trúcbảng dữliệu đối tượng sử dụng đất 39 Bảng2.8 Cấu trúcbảng liệunguồn gốcsử dụngđất 39 Bảng2.9 Cấu trúcbảng liệu thơngtin thuộctính củathửađất 40 Bảng2.10 Cấu trúcbảng dữliệu thông tin chủ sử dụngđất .41 Bảng2.11 Cấu trúcbảng liệu đăng ký sửdụng đất 42 Bảng2.12 Cấu trúcbảng dữliệu đamụcđíchsử dụng 43 Bảng2.13 Cấu trúcbảng dữliệu vềgiấychứng nhận .43 Bảng3.1 Hệphương trìnhđiều kiện cạnh củathửađất .59 Bảng3.2 Hệphương trìnhđiều kiện diện tích 59 Bảng3.3.Hệphươngtrình điềukiện diệntích haithửakhơngchung đỉnh 60 Bảng3.4 Hệphươngtrình điều kiệndiện tích haithửachung đỉnh 61 Bảng3.5 Hệphươngtrình điều kiệncạnh j vàdiện tích thửađất i .62 Bảng3.6 Thờigian tínhtốn lậpmatrận Ntheo hai phươngpháp .69 Bảng3.7 Sốliệu diệntích bảnđồ giấy vàdiện tíchbản đồsố hóa 75 Bảng3.8.Sốhiệuchỉnhvàtọađộcácđỉnhsaukhihiệuchỉnhtheocạnhđo 77 Bảng3.9 Số liệu đo thửađất 78 Bảng3.10 Bảng tọađộ đỉnh thửasau hiệu chỉnh .79 Bảng3.11 Bảngsố liệu đo bổsungthửađất .83 Bảng3.12 Kếtnối vàcậpnhật thửađobổ sung vàoCSDL địachính 84 Bảng3.13.Bảng tọađộđỉnh thửasau khitínhchuyển vềCSDLđịachính 85 Bảng3.14 Bảnghiệu chỉnh tọađộlớp nhà 86 Bảng3.15 Lịch sử biến động đỉnh 89 Bảng3.16 Lịch sử biến động củathửađất i 89 DANHMỤCCÁC HÌNHVẼ Hình1.1.Hệthốngđấtđai liênkếtvới NaLIS .9 Hình1.2 Hệthống đăngký nhàđấtHàLan[52] 10 Hình1.3.CácthànhphầncủakếtcấuthửađấttrongmơđunCadastralEditor [53] 13 Hình1.4.Quytrìnhxây dựng cơsởdữ liệuđịachính 19 Hình1.5.Giaodiệnchứcnăngchia tách,gộpthửacủaphần mềmVilis2.0.25 Hình2.1.Mơtảcácthànhphần cấu tạonên thửađất 28 Hình2.2.Mơ tảcácthành phầnnửacạnh 30 Hình2.3.Cáclớp đối tượngbảnđồ 34 Hình2.4.Sơ đồmơ hìnhquan hệ giữacácbảngđơn vịhành .38 Hình2.5 Sơđồ quan hệgiữacácbảngdữ liệu thuộctính 44 Hình2.6 Tệp dữliệu đồ họa 47 Hình2.7 Tệpsố liệu đođạc .47 Hình2.8.Tệp sốliệu địnhdạng shapefile 47 Hình2.9 Bảng liệu điểm 48 Hình2.10.Bảngdữliệunửacạnh .49 Hình2.11.Bảngdữliệuthửađất 49 Hình3.1.Hiệu chỉnhcạnh i,j, k 58 Hình3.2.Trườnghợpđưavàođiềukiệndiệntích 60 Hình3.3.Trườnghợphaithửađấtkhơngchung đỉnh 60 Hình3.4 Haithửachungđỉnh 61 Hình3.5 Xácđịnh hệsố khihai thửachung nhauđỉnh 62 Hình3.6.Điều kiệncạnhj vàdiện tíchthửai 62 Hình3.7.Xácđịnhvéctơchắnđỉnh pkcủathửađấti 64 Hình3.8.Thuậttốn xácđịnhvéctơchắnđỉnhpkcủathửađất i 65 Hình3.9.Xácđịnh tổngcáctích vơhướngvéctơ chắnđỉnhthửai 65 Hình3.10.Thuật tốnxácđịnhtổng cáctích véctơ chắnđỉnhcủathửađất i66 Hình3.11 Mốiquan hệđỉnh chunghai thửađất i,j 67 Hình3.12.Thuậttốntínhtổngtíchvơhướngvéctơcủacácđỉnhchungthửai,j 68