Ứng dụng công nghệ GPS góp phần đẩy nhanh tiến độ thành lập bản đồ địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HÀ ĐỨC NGHĨA ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS GÓP PHẦN ĐẨY NHANH TIẾN ĐỘ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH TẠI HUYỆN HOÀNH BỒ TỈNH QUẢNG NINH Chuyên ngành : Quản lý đất đai Mã số : 60 85 01 03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học : TS. Trịnh Hữu Liên Thái Nguyên, năm 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học củaTS. Trịnh Hữu Liên Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này của tôi hoàn toàn trung thực và chưa hề công bố hoặc sử dụng để bảo vệ học vị nào. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái nguyên, tháng 10 năm 2012 Tác giả Hà Đức Nghĩa Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo giảng dạy Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Uỷ ban nhân dân huyện Hoành Bồ, Uỷ ban nhân dân các xã, thị trấn trên địa bàn huyện Hoành Bồ, các phòng, ban, ngành có liên quan, đặc biệt sự quan tâm giúp đỡ của cơ quan, các đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS. Trịnh Hữu Liên đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn tới Khoa Tài nguyên và Môi trường, Phòng Quản lý Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ủy ban nhân dân huyện Hoành Bồ, cán bộ nhân dân các xã, thị trấn trên địa bàn huyện Hoành Bồ, phòng Tài nguyên và Môi trường, các thầy, cô giáo, các bạn đồng nghiệp và gia đình đã động viên giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này. Do hạn chế về mặt thời gian và điều kiện nghiên cứu, nên luận văn này của tôi chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp chân thành của các nhà khoa học, các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để luận văn này được hoàn thiện hơn. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, tháng 10 năm 2012 Tác giả Hà Đức Nghĩa Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VÀ CƠ SƠ KHOA HỌC 2 1.1. Công tác thành lập bản đồ địa chính 2 1.1.1. Hệ thống lưới khống chế 2 1.1.2. Lưới tọa độ địa chính đảm bảo độ chính xác diện tích thửa đất. 10 1.1.3. Công tác thành lập bản đồ địa chính. 11 1. 2. Giới thiệu chung về hệ thống GPS 13 1.2.1. Cấu trúc hệ thống GPS 13 1.2.2. Tín hiệu GPS 13 1.2.3. Các trị đo GPS 13 1.2.4. Nguyên lý định vị GPS 14 1.2.5. Các nguồn sai số 15 1.2.6. Những kỹ thuật đo GPS 15 1.2.7. Xử lý số liệu 16 1.2.8 Bình sai lưới GPS 25 1.2.9 Báo cáo kết quả đo 28 1.3. Cơ sơ khoa học của đề tài 28 1.3.1 Ứng dụng công nghệ GPS thành lập lưới không chế trắc địa 28 1.3.2 Thiết kết lưới đo và sơ đồ đo GPS tĩnh (Static). 29 1.3.3 Thiết kết sơ đồ đo GPS tĩnh (Static) chêm điểm đo 30 1.3.4 Tình hình nghiên cứu về GPS trên thế giới 31 1.3.5 Tình hình nghiên cứu GPS ở Việt Nam 32 Chƣơng 2 : ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1. Đối tượng phạm vi nghiên cứu 33 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 33 2.1.2. Phạm vi Nghiên cứu 33 2.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 33 2.2. Nội dung nghiên cứu 33 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.2.1 Nghiên cứu thực trạng về công tác thành lập bản đồ địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh 33 2.2.2 Nghiên cứu xây dựng phương án ứng dụng công nghệ GPS đánh giá về độ chính xác và tính ổn định của hệ thống lưới địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh 34 2.2.3 Nghiên cứu ứng dựng phương án ứng dụng công nghệ GPS vào xây dựng hệ thống lưới khống chế đo vẽ thay thế phương pháp lưới đường chuyền phục vụ đo vẽ bản đồ địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh . 34 2.3. Phương pháp nghiên cứu và xử lý số liệu 34 2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu 35 2.3.2. Phương pháp xử lý số liệu 35 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 36 3.1. Vị trí, đặc điểm, tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên 36 3.1.1. Vị trí địa lý 36 3.1.2. Đặc điểm tự nhiên 36 3.1.3. Dân cư, kinh tế, xã hội 38 3.2. Hiện trạng công tác đo đạc bản đồ địa chính tại khu vực huyện Hoành Bồ, tỉnh Quẩng Ninh 39 3.2.1. Tư liệu trắc địa 39 3.2.2. Tư liệu bản đồ địa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất 40 3.2.3. Bản đồ địa giới hành chính (thực hiện theo chỉ thị 364/CT) 40 3.2.4. Tư liệu bản đồ giải thửa, bản đồ địa chính, bản trích đo các tổ chức 41 3.3. Kiểm tra, đánh giá độ chính xác lưới địa chính tại khu vực huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh 43 3.3.1 .Kiểm tra, đánh giá sự ổn định các điểm gốc 43 3.3.2. Lưới địa chính huyện Hoành Bồ 46 3.3.3. Sử dụng công nghệ GPS kiểm tra lưới địa chính thành lập bằng công nghệ GPS. 50 3.3.4. Lưới địa chính xây dựng bằng công nghệ GPS phải được bình sai chặt chẽ. Khi tính khái lược phải đảm bảo các chỉ tiêu sau 51 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v 3.4. Sử dụng công nghệ GPS trong thành lập lưới đo vẽ 61 3.4.1. Sử dụng công nghệ GPS đo lưới khống chế đo vẽ thay thế phương pháp đường chuyền 61 3.4.2. Sử dụng công nghệ GPS Kiểm tra lưới khống chế đo vẽ khu vực xã Đông Sơn 65 3.5. Những kết quả đạt được 66 3.5.1. Đánh giá sự ổn định lưới địa chính 66 3.5.2. Kiểm tra đánh giá độ chính xác của lưới địa chính 67 3.5.3. Thành lập lưới khống chế đo vẽ bằng phương pháp GPS và đường chuyền toàn đạc 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐCCS : Địa chính cơ sở TNMT : Tài nguyên và Môi trường TGO : Trimble Geomatics Office GPS : Global Positoning System Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các chỉ tiêu kỹ thuật về độ chính xác lưới địa chính 5 Bảng 1.2 Chỉ tiêu kỹ thuật lưới đường chuyền 7 Bảng 1.3: Sai số khép tương đối giới hạn 24 Bảng 3.1 Bảng so sánh khi tính cho từng điểm làm gốc 45 Bảng 3.2:Thống kê tình trạng mốc 47 Bảng 3.3: Bảng tổng hợp diện tích bđđc chính quy và diện tích chưa đo vẽ 48 Bảng 3.4. Thống kê các cặp thông hướng 49 Bảng 3.5: Bảng kết quả kiểm tra Toa độ phẳng sau Bình sai. 53 Bảng 3.6: Kết quả so sánh tọa độ kiểm tra và toa độ thi công lưới xã Hòa Bình 54 Bảng 3.7: Bảng kết quả kiểm tra tọa độ phẳng sau Bình sai khu vựcXã: Đồng Lâm, Quảng La, Bằng Cả và Dân Chủ ( kết quả chi tiết tại phụ lục 4 b): 56 Bảng 3.8: Kết quả so sánh tọa độ kiểm tra và toa độ thi công lưới khu vực Xã: Đồng Lâm, Quảng La, Bằng Cả và Dân chủ 57 Bảng 3.9 Kết quả kiểm tra tọa độ phẳng sau bình sai xã: Thống Nhất 59 Bảng 3.10: Kết quả so sánh tọa độ kiểm tra và tọa độ thi công lưới khu vực xã Thống Nhất 60 Bảng 3.11: Kết quả so sánh tọa độ kiểm tra và toa độ thi công lưới khu vực Xã: Thống Nhất 61 Bảng 3.12: So sánh khi thiết kế lưới đo vẽ khi sử dụng công nghệ GPS và phương pháp đường chuyền 62 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Giao diện TTC.TGO 17 Hình 1.2: Giao diện nhập số liệu 19 Hình 1.3: Giao diện add to project 20 Hình 1.4: Sơ đồ đo với hai máy tối thiểu giữa hai điểm gốc 29 Hình 1.5: Sơ đồ đo với ba máy giữa hai điểm gốc 30 Hình 1.6: Sơ đồ đo với bốn máy giữa hai điểm gốc 30 Hình 1.7: Sơ đồ chêm điểm giữa hai và ba điểm gốc 31 Hình 3.1: Sơ đồ lưới kiểm tra sự ổn định 44 Hình 3.2: Kết quả bình sai tại phụ lục3 50 Hình 3.3: Sơ đo đo kiểm tra lưới địa chính tại xã Hòa Bình 52 Hình 3.4 : Sơ đồ lưới kiểm tra khu vực Xã: Đồng Lâm, Quảng La, Bằng Cả và Dân chủ 55 Hình 3.5: Sơ đồ lưới kiểm tra khu vực Xã: Thống Nhất 58 Hình 3.6: Thành lập lưới đo dạng tuyến tam giác giữa các điểm cấp cao 64 Hình 3.7: Thành lập lưới đo dạng chêm điểm 65 Hình 3.8: Thành lập lưới đo kiểm tra lưới kinh vĩ dạng tuyến tam giác giữa các điểm cấp cao 66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU Với sự chuyển hướng sang nền kinh tế thị trường có sự quản lý của Nhà nước, đặc biệt với sự ra đời và quá trình từng bước hoàn thiện của Luật đất đai 1993 đến Luật đất đai 2003 đã dẫn đến đòi hỏi xây dựng hệ thống bản đồ địa chính phủ trùm. Bản đồ địa chính phục vụ trước hết cho nhu cầu quản lý nhà nước về đất đai như: phục vụ kê khai đăng ký cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, thống kê đất đai, lập kế hoạch sử dụng đất, giao đất giao rừng, giải quyết tranh chấp đất đai… có thể nói nhu cầu về thành lập bản đồ địa chính đã và đang được đặt ra rất cấp thiết. Trong quá trình thành lập bản đồ địa chính tại Quảng Ninh đã trải qua nhiều giai đoạn khác nhau, hệ thống lưới khống chế từ lưới địa chính đến lưới đo vẽ được thành lập với khá nhiều giải pháp. Giai đoạn đầu, lưới địa chính được phân cấp thành lưới địa chính cơ sở và lưới địa chính cấp I và cấp II. lưới địa chính cơ sở và địa chính cấp I được thành lập bằng phương pháp định vị GPS, lưới địa chính cấp II về cơ bản được thành lập bằng lưới đường chuyền. Giai đoạn gần đây lưới địa chính cấp I và cấp II được xây dựng đồng thời không phân cấp. đối với hệ thống lưới đo vẽ hầu như sử dụng phương pháp đường chuyền, gần đây có một số đơn vị sử dụng phương pháp định vị GPS. Như vậy nhu cầu đặt ra đối với Quảng Ninh là cần đánh giá một cách có hệ thống về chất lượng, sự ổn định của hệ thống lưới địa chính và giải pháp tối ưu cho quá trình thành lập lưới đo vẽ phục vụ thành lập bản đồ địa chính. Với những lý do này qua khoá học thạc sỹ, được sự phân công của khoa sau đại học- trường đại học Nông lâm Thái Nguyên và được sự giúp đỡ của TS. Trịnh Hữu Liên tôi thực hiện đề tài: “Ứng dụng Công nghệ GPS góp phần đẩy nhanh tiến độ thành lập bản đồ địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh ”. Mục tiêu tổng quát: - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong đo vẽ thành lập bản đồ địa chính; Mục tiêu cụ thể: - Ứng dụng công nghệ GPS vào kiểm tra các điểm gốc và kiểm tra lưới địa chính trong công tác thành lập bản đồ địa chính huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh; - Ứng dụng công nghệ GPS vào công tác thành lập lưới đo vẽ, thành lập bản đồ địa chính nhằm đẩy nhanh tiến độ công tác thành lập bản đồ địa chính huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh; - Những đề xuất về các giả pháp ứng dụng công nghệ GPS. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 16 o GPS tnh (Static) õy l phng phỏp chớnh xỏc nht vỡ nú s dng c 2 tr o Code v Phase súng ti Hai hoc nhiu mỏy thu t c nh thu tớn hiu GPS ti cỏc im cn o ta trong khong thi gian thong thng t 1 gi tr lờn o GPS tnh nhanh (Fast Static) Phng phỏp ny v bn cht ging nh o GPS tnh nhng thi gian o ngn hn Gi l o nhanh - tng tc o l do gii nhanh c s a tr nguyờn Phng phỏp ũi hi d... i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 1 2 Gii thiu chung v h thng GPS 1.2.1 Cu trỳc h thng GPS GPS l mt h thng k thut phc tp, song theo s phõn b khụng gian ngi ta chia h thng GPS thnh 3 phn gi l on (Segment): - on khụng gian (Space Segment), - on iu khin (Control Segment), - on ngi s dng (User Segment) 1.2.2 Tớn hiu GPS Tớn hiu v tinh l súng in t Súng in t c dựng cho mc ớch o c cú nhng thụng... tỏc: Chn cnh o nhỏy chut phi v chn Scan Chc nng GPSEdit:õy l cụng c nõng cp dựng phõn tớch v hin chnh s liu o GPS, GLONASS, DGPS Trờn mn hỡnh hin th cỏc mó tr o, súng mang, Doppler cng nh cỏc s liu liờn quan nh: wide-laning, ionospheric correction, single, double, triple, and delta differencing 1.2.7.5 Tớnh vộc t cnh Kt qu o GPS cú th x lý bng phn mm GPSurvey 2.35 hoc Trimble Geomatic Office hoc cỏc... li GPS, cng u phi chn cỏc cnh c lp to thnh cỏc vũng o c lp; sai s khộp tng i ta thnh phn v sai s khộp tng i chiu di ca cỏc vũng o c lp phi phự hp vi cỏc quy nh sau õy: x 2 n y 2 n z 2 n 2 3n S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn (3.2.4) http://www.lrc-tnu.edu.vn 25 Trong đó : là độ chính xác chiều dài là sai số khép vòng đo, = x 2 y 2 z 2 n là số cạnh trong vòng đo độc lập. .. ngt v chớnh xỏc, tớnh n nh v yờu cu k thut khỏc V mt vt lý, tớn hiu v tinh cú cỏc thụng s c bn ú l bc súng, tn s v cỏc mó iu bin trờn súng ti 1.2.3 Cỏc tr o GPS Tr o GPS l nhng s liu m mỏy thu GPS nhn c t tớn hiu ca v tinh truyn ti Mi v tinh GPS phỏt 4 thụng s c bn dựng cho vic o c chia thnh 2 nhúm bao gm: + Nhúm tr o Code: -C/A.Code, -P.Code + Nhúm tr o pha: -L1-Carrier, -L2-Carrier, -T hp L1/L2... hn Gi l o nhanh - tng tc o l do gii nhanh c s a tr nguyờn Phng phỏp ũi hi d liu tr o pha súng ti v tr o Code Phng phỏp o tnh nhanh vi mỏy thu GPS 2 tn s ch cú hiu qu trờn cnh ngn Thi gian o tnh nhanh thay i t 8 - 30 ph thuc vo s v tinh v hỡnh v tinh phõn b u s h tr vic tỡm nhanh s a tr nguyờn v gim thi gian nh v 1.2.7 X lý s liu 1.2.7.1 To mt Project mi Khi s dng cỏc phn mm tin hnh bỡnh sai, cụng... sai s Cng nh bt k mt phng phỏp o c khỏc, vic nh v bng h thng GPS chu nh hng ca nhiu yu t khỏc nhau - Sai s qu o v tinh -nh hng ca tng ION -nh hng ca tng i lu -Tm nhỡn v tinh v s trt chu k (Cycle slips) -Hin tng a tuyn (Multipath) -S suy gim chớnh xỏc (DOPs) do hỡnh v tinh -Cỏc sai s do ngi o -Tõm pha ca anten 1.2.6 Nhng k thut o GPS 1 o GPS tuyt i L k thut xỏc nh to ca im t mỏy thu tớn hiu v tinh... 2 (1.2.8.2) Bỡnh sai li GPS trong h ta vuụng gúc phng cn tho món yờu cu ó nờu S dng im khi tớnh ta phi phự hp vi h quy chiu s dng (v h ta v mỳi chiu).i vi li GPS ch cn s dng 1 im khi tớnh l nu s dng t 2 im khi tớnh tr lờn cn xem xột k lng cht lng ca cỏc im khi tớnh Sai s trung phng v trớ im yu nht sau bỡnh sai li khụng c ln hn ( 10mm xỏc nh cao cho cỏc im trong li GPS, khi bỡnh sai li cú th... trong h to GPS 2 nh v tng i Nh ta ó bit, do nh hng ca sai s v trớ ca cỏc v tinh trờn qu o, do sai s ng h v cỏc yu t mụi trng truyn súng khỏc dn n chớnh xỏc nh v im n t t 100m n 30m trong h to WGS - 84 Ngay c khi chớnh ph M loi b nhiu SA thỡ vic nh v tuyt i chớnh xỏc nht cng ch t ti con s vi chc một Vi chớnh xỏc ny khụng th ỏp dng cho cụng tỏc trc a mt phng ỏn nh v khỏc cho phộp s dng h thng GPS trong... khỏc ca phng phỏp nh v ny l ch phi s dng ti thiu 2 mỏy thu tớn hiu v tinh ng thi v kt qu ca phng phỏp khụng phi l ta im trong h ta GPS m l vộc t khụng gian (Baseline) ni 2 im t mỏy thu hay núi chớnh xỏc l cỏc thnh phn s gia to (X, Y, Z) hoc (B, L, H) ca 2 im trong h to GPS chớnh xỏc tng i t c cm v ch yu ỏp dng trong trc a Vic nh v tng i s dng tr o pha súng ti t c chớnh xỏc cao trong nh v tng i . Ninh; - Ứng dụng công nghệ GPS vào công tác thành lập lưới đo vẽ, thành lập bản đồ địa chính nhằm đẩy nhanh tiến độ công tác thành lập bản đồ địa chính huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh; -. tài: Ứng dụng Công nghệ GPS góp phần đẩy nhanh tiến độ thành lập bản đồ địa chính tại huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh ”. Mục tiêu tổng quát: - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong đo vẽ thành. thành lập bản đồ địa chính; Mục tiêu cụ thể: - Ứng dụng công nghệ GPS vào kiểm tra các điểm gốc và kiểm tra lưới địa chính trong công tác thành lập bản đồ địa chính huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh;