2.2.4. Giải đoán và điều vẽ ranh giới thửa đất
Cơng tác giải đốn và điều vẽ ranh giới thửa đất hết sức quan trọng, nó địi hỏi khả năng nhận biết đối tượng cùng với kinh nghiệm của người giải đoán. Kết quả giải đốn cũng sẽ có ảnh hưởng đến sai số của sản phẩm có được. Việc giải đốn đối tượng được thực hiện theo các quy tắc sau:
- Ranh giới là tường vây: cần xác định theo tim tường nếu đó là ranh giới chung, nếu là ranh giới riêng thì cần xác định theo mép ngoài của tường vây.
- Ranh giới là bờ ruộng đối với đất nông nghiệp: đường ranh giới sẽ được xác định theo tim bờ ruộng. Cần đánh dấu những vị trí khơng chắc chắn để điều tra thực địa. Chú ý tách bờ ruộng với độ rộng từ 0,5m trở lên cho tỷ lệ 1:1000 (tỷ lệ bản đồ được thành lập trong đề tài này).
- Đường giao thông, kênh mương thủy lợi: đường giao thơng chính kèm theo tính chất của đường, đường đất chính giao thông nội đồng, mương tưới tiêu nội đồng (có thể là bê tơng hóa hoặc bờ đất),…
Hình 2.13. Giải đốn đối tượng ranh giới thửa
2.2.5. Biên tập bản đồ
Sau khi giải đoán, điều vẽ ranh giới và quy chủ thửa ngoài thực tế, ta tiến hành biên tập hoàn thiện bản đồ theo quy phạm hiện hành của bản đồ địa chính.
2.2.6. Đánh giá độ chính xác
Qua đánh giá tổng quan một cách sơ bộ về hình dáng, vị trí thửa đất cho thấy kết quả bản đồ tạo được tương đối chính xác. Tuy nhiên độ chính xác cụ thể thế nào và đáp ứng được bản đồ địa chính ở tỷ lệ nào cần những đánh giá sâu hơn, sẽ được diễn giải ở Chương 3.
2.3. Kết quả thành lập bản đồ địa chính
Sau q trình hồn thiện cơng tác biên tập bản đồ sẽ cho ra được sản phẩm là bản đồ địa chính hồn chỉnh (phần phụ lục).
Đề tài đã đưa ra được một mảnh bản đồ thuộc khu vực thôn Yên Bồ với loại đất chủ yếu là nông nghiệp (cây trồng hàng năm có xen lẫn lúa nước). Tổng số thửa
đất giải đoán và điều vẽ được là 576 thửa. Kết quả bước đầu cho thấy bản đồ thành lập được với khối lượng tương đối lớn nhưng được thực hiện trong thời gian rất ngắn so với các phương pháp truyền thống. Điều này cho thấy hiệu quả năng suất của phương pháp thành lập bản đồ địa chính mới này rất triển vọng.
Tuy nhiên trong quá trình thực hiện cũng gặp phải một số khó khăn nhất định, cụ thể là trong cơng đoạn giải đốn và điều vẽ ranh giới trên nền ảnh. Đã có nhiều khu vực xuất hiện các đối tượng có kích thước lớn và bóng nghiêng làm che khuất ranh giới gây khó khăn trong hồn thiện khép ranh thửa đất. Các thửa đất bị nhỏ lẻ và manh mún gây nhiều khó khăn trong việc xác định ranh giới thực sự của thửa đất, nhất là bị nhiễu thông tin bởi các bờ thửa nhỏ do chủ sử dụng phân chia loại cây trồng trong cùng một thửa đất. Tất cả những khu vực như vậy đều được đánh dấu phục vụ công tác điều tra thực địa và quy chủ hoàn thiện sau này.
Trên đây là những đánh giá sơ bộ về bản đồ thành lập được, việc đánh giá tổng thể và chính xác hơn sẽ được diễn giải trong chương sau.
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG
CÔNG NGHỆ BAY CHỤP ẢNH BẰNG MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH
3.1. Phân tích kết quả thử nghiệm so với các quy định hiện hành về bản đồ địa chính
3.1.1. Tổng hợp các quy định đối với bản đồ địa chính
Dưới đây, luận văn sẽ tổng hợp các quy định đối với bản đồ địa chính có liên quan đến vấn đề ứng dụng công nghệ bay chụp ảnh bằng máy bay khơng người lái trong thành lập bản đồ địa chính. Các nội dung chính được tổng hợp từ Thơng tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/05/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về bản đồ địa chính [2].
a. Hệ tham chiếu không gian
Bản đồ địa chính được lập ở các tỷ lệ 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 và 1:10000; trên mặt phẳng chiếu hình, ở múi chiếu 3 độ, kinh tuyến trục theo từng tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương, hệ quy chiếu, hệ tọa độ quốc gia VN-2000 và hệ độ cao quốc gia hiện hành.
b. Tỷ lệ của bản đồ địa chính
Tỷ lệ đo vẽ bản đồ địa chính được xác định trên cơ sở loại đất và mật độ thửa đất trung bình trên 01 ha (Mt).
- Tỷ lệ 1:200 được áp dụng đối với đô thị loại đặc biệt có Mt ≥ 60. - Tỷ lệ 1:500 được áp dụng đối với khu vực đất đơ thị có Mt ≥ 25.
- Tỷ lệ 1:1000 được áp dụng đối với đất khu dân cư có Mt ≥ 10 và đất nơng nghiệp có Mt ≥ 20.
- Tỷ lệ 1:2000 được áp dụng cho đất nơng nghiệp có Mt ≥ 5 và khu dân cư có Mt < 10.
- Tỷ lệ 1:5000 được áp dụng đối với khu vực đất sản xuất nông nghiệp, đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối, đất nơng nghiệp khác có Mt ≤ 1 và đất lâm nghiệp có Mt ≥ 0,2.
- Tỷ lệ 1:10000 được áp dụng đối với đất lâm nghiệp có Mt < 0,2 và đất chưa sử dụng, đất có mặt nước.
c. Độ chính xác bản đồ địa chính
Độ chính xác của bản đồ địa chính là mối quan tâm hàng đầu khi đưa ra một sản phẩm mới. Vì vậy để đảm bảo độ chính xác của bản đồ cần thành lập thì phải đạt được những chỉ tiêu kỹ thuật như trong Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Độ chính xác yêu cầu của bản đồ địa chính
(theo Thơng tư số 25/2014/TT-BTNMT ngày 19/05/2014 của Bộ TN&MT)
STT Các yếu tố yêu cầu về độ chính xác Chỉ tiêu kỹ thuật
1
Sai số trung phương vị trí điểm tăng dày so với vị trí điểm khống chế trắc địa gần nhất tính theo tỷ lệ bản đồ.
≤ 0.35mm (Đồng bằng) ≤ 0.5mm (Đồi núi)
2
Sai số trung phương vị trí về mặt bằng và độ cao của điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp sau bình sai khối, theo tỷ lệ bản đồ .
≤ 0.2mm
3
Sai số vị trí của điểm bất kỳ trên ranh giới thửa đất biểu thị trên bản đồ địa chính dạng số so với vị trí của các điểm khống chế đo vẽ gần nhất.
≤ 5 cm (1:200) ≤ 7 cm (1:500) ≤ 15 cm (1:1000) ≤ 30 cm (1:2000) ≤ 150 cm (1:5000) ≤ 300 cm (1:10000) 4
Sai số tương hỗ vị trí điểm của 2 điểm bất kỳ trên ranh giới thửa đất biểu thị trên bản đồ địa chính dạng số so với khoảng cách trên thực địa được đo trực tiếp hoặc đo gián tiếp từ cùng một trạm máy, theo tỷ lệ bản đồ.
≤ 0,2 mm
≤ 0,3 mm, với đất nông nghiệp (1:1000; 1:2000)
3.1.2. Đánh giá kết quả bản đồ đạt được
Việc nghiên cứu, thử nghiệm và đánh giá một phương pháp mới đi đến kết quả cuối cùng phụ thuộc phần lớn vào sản phẩm tạo ra. Trong đề tài này sản phẩm cuối cùng là bản đồ địa chính được thành lập từ ảnh chụp bằng hệ thống Trimble UX5. Công tác đánh giá so sánh cần được thực hiện một cách đầy đủ và tổng quan nhất về bản đồ mới thành lập với các tài liệu sẵn có của địa phương hoặc một nguồn tư liệu nào đó có độ tin cậy cao. Dựa trên kết quả đó mới có thể đưa ra những kết luận chính xác và khách quan với phương pháp thành lập bản đồ địa chính mới này trong công tác quản lý đất đai hiện nay tại Việt Nam.
Trước khi tiến hành đánh giá độ chính xác thì cần biên tập chỉnh sửa lại các sai sót do lỗi kỹ thuật trong q trình giải đốn và vẽ ranh giới. Tất cả các lỗi này được kiểm tra thủ cơng một lượt, rồi sau đó kiểm tra sửa lỗi tự động bằng công cụ trong phần mềm chuyên dụng cho thành lập bản đồ địa chính là Famis. Đối với ảnh chụp bản đồ giải thửa, đem nắn chỉnh đưa vào hệ tọa độ VN2000, sau đó số hóa lại ranh giới.
Tác giả có thu thập được 2 mảnh bản đồ giải thửa của khu vực thử nghiệm là thôn Yên Bồ ở tỷ lệ 1:1000 được thành lập năm 1988. Bản đồ giải thửa được chụp lại theo phương vng góc và sắc nét nhất để đảm bảo độ chính xác cho nắn ảnh sau này.
Khi có được những hình ảnh tốt nhất của bản đồ giải thửa khu vực đang nghiên cứu, tác giả đã tiến hành nắn ảnh bằng bộ phần mềm ArcGIS. Quá trình nắn được lấy theo tọa độ 3 điểm góc ranh thửa có được từ số hóa trên nền ảnh chụp bằng Trimble UX5 và 2 điểm GPS đo động. Các điểm góc ranh và GPS này được lựa chọn sao cho xuất hiện gần các điểm khống chế nhất, trải đều 4 góc tấm ảnh và đảm bảo sắc nét trên ảnh bản đồ giải thửa. Phương pháp nắn được sử dụng là hàm bậc nhất Affine và cho ra kết quả sai số sau khi nắn như sau:
Bảng 3.2. Sai số nắn ảnh bản đồ giải thửa
Số hiệu điểm
Tọa độ sau nắn Tọa độ nhập Sai số vị trí (m) x (m) y (m) x (m) y (m) 1 540593,969 2345983,898 540583,939 2345983,893 1,8763 2 540608,336 2346132,342 540616,264 2346311,049 0,5976 3 540534,244 2345996,491 540458,995 2346007,093 1,0322 4 540537,197 2346128,369 540462,072 2346296,237 1,4869 5 540575,910 2346049,354 540548,463 2346126,865 1,7553 SSTP sau nắn 1,4307m
Hình 3.1. Tương quan giữa bản đồ giải thửa và bản đồ vẽ nền ảnh (màu đen là ranh giới số hóa, màu xanh là bản đồ giải thửa) (màu đen là ranh giới số hóa, màu xanh là bản đồ giải thửa)
Các hình ảnh trên được tác giả lựa chọn từ ba khu vực có các thửa tương đối lớn, rõ ràng, ít biến động.
Về trực quan có thể dễ dàng nhận thấy hình dạng thửa đất của cả ba khu vực đều khá tương đồng với bản đồ giải thửa. Để có đánh giá khách quan và chính xác hơn thì ta cần sử dụng phương pháp đánh giá sai số trung phương theo tọa độ đỉnh thửa và theo chiều dài cạnh giữa hai loại bản đồ. Số liệu đánh giá được tác giả lấy từ ba khu vực đã chọn ở trên.
Quá trình đánh giá sai số được tính từ tọa độ 75 đỉnh thửa và chiều dài 50 cạnh.
- Sai số vị trí theo tọa độ đỉnh thửa được tính theo cơng thức sau:
n m i 2 x x ; n m 2 i y y => 2 2 y x m m m (3.1) (i là số thứ tự đỉnh thửa, n là số đỉnh thửa)
Cho ra sai số tọa độ đỉnh thửa của thửa đất vẽ trên nền ảnh với bản đồ giải thửa sau khi được số hóa là m = 1,06m.
- Sai số theo chiều dài cạnh được tính theo cơng thức sau:
1 di 2 n m (3.2) (i là số thứ tự cạnh, n là số cạnh) Được kết quả sai số là m = 0,45m.
Giả thiết là sai số của bản đồ giải thửa (mgt) và sai số bản đồ được vẽ trên nền ảnh (mv) gần bằng nhau, ta sẽ ước tính được sai số trung phương của bản đồ từ quá trình số hóa như sau:
2 v 2 2 gt 2m m mv m => 2 m mv (3.3) Tính được kết quả bảng 3.3.
Bảng 3.3. Sai số bản đồ số hóa nền ảnh tính theo bản đồ Giải thửa
Đối chiếu
Giải thửa
Tọa độ đỉnh thửa Chiều dài cạnh
Sai số (m) 0,749 0,318
- Sai số của bản đồ giải thửa (mgt).
Hình 3.2. Q trình số hóa ảnh bản đồ giải thửa đã nắn
Việc sai số tính được của bản đồ vẽ trên nền ảnh từ Trimble UX5 lại khá lớn khi đối chiếu với bản đồ giải thửa là do chính từ bản đồ giải thửa đem so sánh. Trong sai số này lại gồm có các nguyên nhân sau:
+ Bản đồ giải thửa được thành lập từ lâu (1988) nên đã xuống cấp vì nhàu nát, đường nét vẽ ranh thửa bị phai mờ, chất liệu giấy bị co giãn không đồng đều.
+ Quá trình chụp (hoặc scan) lại bản đồ.
+ Q trình số hóa lại bản đồ sau khi đã nắn ảnh. - Sai số của chính bản đồ vẽ trên nền ảnh (mv).
Hình 3.3. Quá trình nắn, tạo ảnh trực giao
Nguồn sai số này được bao gồm bởi 2 nguyên nhân là sai số trong quá trình nắn tạo ảnh trực giao và q trình giải đốn điều vẽ ảnh. Tuy nhiên nguồn sai số này chắc chắn nhỏ hơn rất nhiều với sai số từ bản đồ đối chiếu ở trên (là bản đồ giải thửa). Vì vậy, trong quá trình tổng hợp nghiên cứu tài liệu, lập kế hoạch thực hiện đề tài, tác giả đã định hướng cần phải có thêm nguồn tư liệu thực tế, có độ chính xác và tin cậy cao hơn để đối chiếu.
Trong quá trình tiến hành đo điểm khống chế ảnh như kế hoạch đã đề ra thì tác giả có đưa ra phương án đo GPS hơn 40 đỉnh thửa ngay tại thực địa ngày 18/10/2015 bằng phương pháp đo động xử lý sau. Trên cả lý thuyết lẫn thực tiễn thì số liệu đo GPS có độ chính xác cao và đáng tin cậy.
Dữ liệu sau khi đo ngồi thực địa được xử lý tính tốn bình sai đảm bảo độ chính xác cao nhất. Số liệu sau tính tốn này được đưa lên bản đồ số hóa trên nền
ảnh từ Trimble UX5 để chuyển đến công đoạn đánh giá sai số. Hình ảnh thực tế được thể hiện dưới hình 3.4.
Hình 3.4. Tương quan giữa các đỉnh thửa đo bằng GPS và bản đồ vẽ nền ảnh
Ranh giới màu đỏ là các thửa đất được đo bằng GPS động xử lý sau, màu đen là các thửa đất được vẽ trên nền ảnh. Từ hình ảnh trên có thể thấy sự ăn khớp giữa các đỉnh thửa đo GPS và ranh giới vẽ trên nền ảnh rất cao, với góc nhìn và tỷ lệ này khó các thể phân biệt sự sai khác giữa hai đường ranh giới này. Điều đó cho thấy rằng ảnh bay chụp bằng hệ thống Trimble UX5 có độ tin cậy cao. Kết quả này được minh chứng bằng số liệu đánh giá cụ thể như sau:
Bảng 3.4. Bảng sai số tọa độ của các đỉnh thửa so với kết quả đo GPS
Số hiệu điểm GPS Số hóa 2 x 2y Sai số vị trí điểm (m) x (m) y (m) x (m) y (m) 103 2346004,640 540499,396 2346004,735 540499,243 0,0090 0,0234 0,1801 104 2346003,232 540497,039 2346003,181 540497,006 0,0026 0,0011 0,0607 105 2346009,469 540492,579 2346009,506 540492,573 0,0014 0,0000 0,0375 106 2345998,779 540483,281 2345998,854 540483,159 0,0056 0,0149 0,1432 107 2345996,562 540485,441 2345996,615 540485,439 0,0028 0,0000 0,0530 108 2345992,275 540488,482 2345992,251 540488,399 0,0006 0,0069 0,0864 109 2346001,459 540479,028 2346001,494 540479,063 0,0012 0,0012 0,0495 110 2346013,693 540487,905 2346013,700 540487,957 0,0000 0,0027 0,0525 111 2346017,700 540482,723 2346017,857 540482,540 0,0246 0,0335 0,2411 112 2346016,801 540477,971 2346016,944 540477,943 0,0204 0,0008 0,1457
Số hiệu điểm GPS Số hóa 2 x 2y Sai số vị trí điểm (m) x (m) y (m) x (m) y (m) 113 2346014,758 540473,429 2346014,857 540473,436 0,0098 0,0000 0,0992 114 2346012,034 540469,762 2346012,177 540469,743 0,0204 0,0004 0,1443 115 2346007,422 540465,479 2346007,476 540465,390 0,0029 0,0079 0,1041 116 2346005,045 540465,996 2346005,068 540466,039 0,0005 0,0018 0,0488 117 2346004,296 540471,276 2346004,357 540471,267 0,0037 0,0001 0,0617 118 2346007,093 540458,995 2346007,042 540458,922 0,0026 0,0053 0,0891 119 2346009,091 540459,693 2346009,193 540459,469 0,0104 0,0502 0,2461 120 2346012,163 540461,349 2346012,104 540461,202 0,0035 0,0216 0,1584 121 2346019,884 540469,160 2346019,914 540468,919 0,0009 0,0581 0,2429 122 2346023,709 540471,774 2346023,784 540471,630 0,0056 0,0207 0,1624 123 2346025,293 540472,108 2346025,436 540472,119 0,0204 0,0001 0,1434 124 2346028,912 540476,653 2346029,063 540476,588 0,0228 0,0042 0,1644 125 2346030,970 540479,780 2346031,073 540479,700 0,0106 0,0064 0,1304 126 2346032,705 540483,720 2346032,765 540483,609 0,0036 0,0123 0,1262 127 2346027,798 540491,748 2346027,803 540491,486 0,0000 0,0686 0,2620 128 2346023,492 540500,143 2346023,478 540500,015 0,0002 0,0164 0,1288 129 2346019,921 540503,410 2346019,834 540503,372 0,0076 0,0014 0,0949 130 2346018,999 540505,070 2346018,971 540505,041 0,0008 0,0008 0,0403 131 2346014,457 540503,985 2346014,532 540503,904 0,0056 0,0066 0,1104 134 2346100,634 540525,401 2346100,719 540525,482 0,0072 0,0066 0,1174 135 2346126,865 540548,463 2346126,792 540548,632 0,0053 0,0286 0,1841 136 2346121,265 540553,497 2346121,294 540553,537 0,0008 0,0016 0,0494 137 2346115,026 540558,434 2346115,067 540558,390 0,0017 0,0019 0,0601 138 2346110,262 540562,787 2346110,258 540562,804 0,0000 0,0003 0,0175 139 2346106,512 540566,640 2346106,520 540566,666 0,0001 0,0007 0,0272 140 2346100,826 540574,125 2346100,942 540573,963 0,0135 0,0262 0,1992 141 2346084,984 540559,103 2346085,042 540559,198 0,0034 0,0090 0,1113 143 2346087,455 540554,612 2346087,581 540554,663 0,0159 0,0026 0,1359 144 2346091,318 540545,012 2346091,465 540545,179 0,0216 0,0279 0,2225 145 2346094,759 540536,844 2346094,752 540536,968 0,0000 0,0154 0,1242 146 2346102,393 540543,387 2346102,510 540543,479 0,0137 0,0085 0,1488 Sai số tổng hợp: 0,138m
Sai số tọa độ từ 41 cặp đỉnh thửa là: 0,138m. Tương tự ta cũng tính được sai số từ độ dài 26 cặp cạnh giữa hai bản đồ là: 0,091m
Giả thiết là sai số của bản đồ các thửa đo bằng GPS (mgps) và sai số bản đồ