Hiện nay, bản đồ địa chính được phủ trùm khắp cả nước, công tác cập nhật biến động đất đai diễn ra thường xuyên tại các địa phương như:
Trong trường hợp cần chia lô thửa đất hoặc cấp đất ở mới từ thửa đất chưa sử dụng. Trường hợp này các thửa đất thuộc dạng cập nhật đơn lẻ nên ta có thể dùng các phép đo đơn giản để dựng hình như đo góc, cạnh các thửa, hoặc đo tọa độ các đỉnh thửa ở hệ tọa độ giả định mà không cần xây dựng điểm khống chế, phương pháp này dễ dàng thuận tiện khi đo đạc và mang lại hiệu quả kinh tế.
Một trường hợp khác là đo đo cập nhật thửa biến động do sạt lở, thiên tai hoặc khôi phục thửa bị mất cũng có thể sử dụng hệ tọa độ giả định đo nối với một số điểm rõ nét có thể xác định trên bản đồ đã có.
Sau khi đo đạc thửa cần cập nhật ta dùng các phép chuyển đổi tọa độ để đưa các thửa đất này vào dữ liệu bản đồ địa chính số đang có. Các thửa đất này khi đo đạc muốn đưa được vào bản đồ của CSDL địa chính phải tiến hành đo vào một số các đỉnh thửa xác định trên bản đồ và xác định được trên thực địa (gọi là các điểm song trùng). Trong bài toán chuyển đổi hệ tọa độ có rất nhiều mô hình chuyển đổi như phép nắn Helmert, Affine... Nếu ta lựa chọn phép biến đổi tọa độ Helmert thì chỉ cần tối thiểu hai điểm song trùng là có thể chuyển các thửa đo mới này về CSDL địa chính là giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế, đơn giản hóa khâu đo đạc, làm cho cơ sở dữ liệu địa chính được cập nhật đồng bộ, liên tục, đẩy nhanh tiến độ cập nhật chỉnh lý biến động của bản đồ địa chính.
3.3.3.1. Cơ sở toán học
Công thức cơ bản trong bài toán chuyển đổi tọa độ Helmert giữa hai hệ tọa độ vuông góc phẳng xo’y và XOY [23] là:
Xi = X0 + m '
i
x cosφ - m '
i
Yi = Y0 + m ' i x sin + m ' i y cos (3.25) trong đó: (Xi, Yi); ( ' i x , ' i
y ) : là tọa độ của điểm i trong hệ tọa độ XOY , xo’y. X0, Y0: là giá trị dịch chuyển gốc tọa độ giữa hệ tọa độ xo’y và XOY. : là góc xoay giữa hệ trục tọa độ XOY và xo’y.
m: là hệ số tỷ lệ chiều dài giữa hai hệ tọa độ XOY và xo’y Nếu đặt: a = mcosφ; b = msinφ ; c = X0 ; d = Y0
Các hệ số cần xác định là (a, b, c, d) 4 ẩn số là hàm của tham số tính chuyển m, , X0, Y0. Khi có hơn 2 điểm song trùng thì giải theo phương pháp số bình phương nhỏ nhất. Với n điểm ta lập được 2n phương trình số hiệu chỉnh như sau: vxi = a ' i x- b ' i y + c - Xi ; vyi = b ' i x + a ' i y + d - Yi (i=1,2…n) (3.26)
Ta có hệ phương trình số hiệu chỉnh như sau: V = AX + L (3.27) Giải hệ (3.27) theo điều kiện [pvv] = min sẽ được nghiệm véc tơ XT (a,b,c,d) từ đó tính vxi, vyi theo công thức (3.26). Tính được các tham số của phép biến đổi tọa độ:
2 2; arctan( ) a b b a m ; X 0 = c; Y0 = d (3.28)
3.3.3.2. Thuật toán đánh giá chất lượng điểm song trùng a) Các bước thực hiện
Trong phép tính chuyển tọa độ Helmert khi có nhiều hơn hai điểm song trùng có thể đánh giá về chất lượng, chấp nhận hay loại bỏ các điểm song trùng này để tính tham số tính chuyển làm theo các bước sau [60]:
+ Bước 1: Tính các tham số tính chuyển có sử dụng tất cả các điểm song trùng.
+ Bước 2: Tính sai số của điểm song trùng bằng hiệu của giá trị tính toán được và giá trị gốc.
+ Bước 3: Điểm song trùng có giá trị sai số lớn nhất bị loại bỏ tạm ra,
các điểm song trùng còn lại sẽ được tính lại.
+ Bước 4: Tính lại số hiệu chỉnh cho các điểm song trùng còn lại.
+ Bước 5: Kiểm tra số hiệu chỉnh của điểm bị loại với các số hiệu
chỉnh của các điểm song trùng vừa tính, nếu bằng hoặc lớn hơn gấp 3 lần thì điểm song trùng ở bước 3 bị loại hẳn ngược lại không bị loại bỏ. Cứ làm như vậy đến hết với các điểm song trùng còn lại.
b) Sơ đồ thuật toán loại bỏ điểm song trùng
Hình 3.19. Sơ đồ thuật toán kiểm tra chất lượng điểm song trùng
- Lập và giải hệ (3.27) - Tính sai số trung phương:
n v v S n i Y X v i i 2 ) ( 1 2 2
Tính vxi, vyi cho tất cả các điểm song trùng Tìm vMAXk = max vi vXi,vYi
loại bỏ tạm điểm song trùng có chỉ số k (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
vMAXk ≥ 3Sv
k bị loại bỏ
Điểm k không bị loại bỏ
3.3.3.3. Các bước cập nhật và xử lý thửa đất đo bổ sung vào CSDL địa chính
Hình 3.20. Các bước cập nhật và xử lý thửa đất đo bổ sung
3.3.3.4. Thực nghiệm
a) Số liệu thửa đất được đo bổ sung
Bảng 3.11. Bảng số liệu đo bổ sung thửa đất
Tọa độ thửa đo giảđịnh Tọa độ điểm song trùng trên bản đồ
Tên đỉnh Tọa độ X Tọa độ Y Đỉnh song trùng Tọa độ X Tọa độ Y 1 20.25 10.10 297 2331266.64 580262.78 2 12.46 10.82 300 2331258.75 580263.38 3 10.37 11.00 301 2331256.67 580263.54 4 5.46 11.42 303 2331251.83 580263.91
5 20.18 16.06 Diện tích thửa đất đo được là: S1= 59.091m2
S2= 29.806m2
6 6.02 17.25
7 10.89 17.33
Thửa đất được đo bổ sung ở hệ tọa độ giả định
- Đo nối với một sốđiểm song trùng trên cơ sở dữ liệu bản đồ
Xây dựng công cụ để ghép nối
- Chèn thêm bản vẽđo bổ sung - Công cụ nối điểm song trùng
- Lưu trữ chỉ sốđiểm song trùng trên bản đồ và trên thửa đất ghép nối
Nhập diện tích, chiều dài của thửa
Tựđộng xác định sốlượng ptđk, số lượng điểm tham gia,đánh số hiệu điểm
Chuyển đổi tọa độ
Dùng phép tính chuyển Helmert chuyển tọa độcác đỉnh thửa đo về bản đồ
Xử lý thửa đất sau khi tính chuyển
- Ghép nối topo của thửa đo bổ sung vào bản đồ
- Hiệu chỉnh diện tích thửa đất sau ghi ghép nối theo diện tích đo ban đầu - Hiệu chỉnh diện tích thửa giáp ranh theo diện tích ban đầu
Hai thửa đất đo mới gồm đỉnh 1-2-3-4-5-6-7 trong hệ tọa độ giả định có các đỉnh 1, 2, 3, 4 đo trùng vào vị trí điểm 297, 300, 301, 303 xác định vị trí trên bản đồ trong CSDL địa chính. Cần cập nhật hai thửa đất có đỉnh 1-2-3-4- 5-6-7 vào hệ thống bản đồ trong CSDL địa chính với công cụ kết nối tương tác trực tiếp được xây dựng trong mô đun thực nghiệm (Hình 3.21).
Hình 3.21. Cập nhật thửa đo mới vào hệ thống bản đồ
b) Sử dụng phép biến đổi tọa độ Helmert đưa thửa đất về CSDL địa chính
+ Tham số tính chuyển theo công thức (3.28) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
= 090°45'10.98", m=1.001372808, X0=2331246.463, Y0=580252.393
Bảng 3.12. Kết nối và cập nhật thửa đo bổ sung vào CSDL địa chính
Thửa trong CSDL địa chính Điểm song trùng Thửa đo bổ sung
Diện tích thửa sau khi tính chuyển: S1= 59.253m2 ; S2= 29.806m2
Sau khi tọa độ các đỉnh thửa được chuyển về CSDL địa chính các thửa này được hiệu chỉnh diện tích về diện tích đo ban đầu và cập nhật vào CSDL địa chính với bảng tọa độ các đỉnh thửa (Bảng 3.13)
Bảng 3.13. Bảng tọa độđỉnh thửa sau khi tính chuyển vềCSDL địa chính