Tỷ lệ bản đồ Cơ sởđể chia mảnh khu đo Kích thước bản vẽ (cm) Kích thước thực tế (m) Diện tích đo vẽ (ha) Ký hiệu thêm vào Ký hiệu ví dụ 1:5000 1:10.000 60x60 3000x3000 900 403.407 1:2000 1:5.000 50x50 1000x1000 100 19 430.407-9 1:1000 1:2000 50x50 500x500 25 a,b,c,d 430.407-9-d 1:500 1:2000 50x50 250x250 6.25 (1)…(16) 430.407-9-(16) 1:200 1:2000 50x50 100x100 1.0 1100 430.407-9-100
2.3. Các ứng dụng công nghệ trong thành lập bản đồ địa chính
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số được thành lập bằng các phần mềm khác nhau. Hiện nay một số địa phương đang quản lý bản đồ số bằng phần mềm Microstation và Mapinfor. Tuy nhiên theo quyết định của Bộ tài Nguyên và Mơi trường thì tất cả dữ liệu đồ hoạ cuối cùng phải được chuyển về khuôn dạng *.dgn của phần mềm Microstation.
2.3.1. Phần mềm Microsation
Microstation là một phần mềm trợ giúp thiết kế và là môi trường đồ họa rất mạnh cho phép xây dựng và quản lý các đối tượng đồ họa thể hiện các yếu tố bản đồ. Ưu điểm cơ bản của Microstation là cho phép lưu các bản đồ và các bản vẽ thiết kế theo nhiều hệ thống tọa độ khác nhau, khảnăng thiết kế đồ họa mạnh với các chức năng đa dạng cho phép thao tác nhanh với các dạng dữ liệu đồ họa khơng gian. Ngồi làm môi trường để chạy các phần mềm hữu ích trong thành lập bản đồ như: Iasb, Iasc, Geovec… cịn có một giao diện đồ họa bao gồm nhiều cửa sổ, thực đơn, bảng công cụ và nhiều chức năng khác rất tiện lợi cho người sử dụng.
Các công cụ của Microstation được sử dụng để số hóa các đối tượng trên nền ảnh (raster), sửa chữa bản đồ.
Microstation cịn cung cấp cơng cụ nhập, xuất dữ liệu đồ họa từ các phần mềm khác.
2.3.2. Phần mềm Mapping office
Mapping office là một phần mềm của Intergraph bao gồm các phần mềm công cụ, phục vụ cho việc xây dựng và duy trì tồn bộcác đối tượng địa lý dưới dạng đồ họa, bao gồm: Iasc, Iasb, Msfc, Geovec, Mge. Các file dữ liệu dạng này được sử dụng làm đầu vào cho các hệ thống thông tin địa lý hoặc các hệcơ sở dữ liệu bản đồ.
Trong việc số hóa và biên tập các đối tượng bản đồ dựa trên cơ sở các bản đồ đã được thành lập trước đây, các phần mềm được sử dụng bao gồm: Microstation, Geovec, Iasb, Mge.
2.3.3. Các phần mềm hỗ trợ khác (gCadas, VietmapXM, TMV Map…)
gCadas:
gCadas là phần mềm thành lập bản đồ địa chính, đăng kí cấp GCNQSDĐ, xây dựng dữ liệu địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất và phục vụ côn tác thống kê, kiểm kê đất đại chạy trên nền tảng phần mềm Microstation V8i. Được nghiên cứu và sản xuất bởi eKiGIS.JSC với mục đích tăng hiệu năng cơng việc, biên tập bản đồ và các dữ liệu chuẩn theo quy định của BộTài nguyên và Môi trường.
Ưuđiểm của phần mềm Gcadas trong thành lập bản đồđịa chính: -Phần mềm chạy trên MicroStation V8i cho nhu cầu thành lập bản đồ địa chính, đăng ký cấp GCNQSDĐ và xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính.
-Nhiều cơng cụ tự động hoá giúp tăng năng suất lao động, giảm thời gian nội nghiệp.
-Lập hồ sơ ranh giới sử dụng đất và đo đạc, lập BDDC đối với các công ty Nông - Lâm trường.
-Cập nhật liên tục các mẫu GCN của các tỉnh thành trong cả nước -Tuân thủ theo các quy định mới nhất của bộ TN&MT trong lĩnh vực quản lý đất đai.
VietmapXM
VIETMAP XM là phần mềm thành lập bản đồđịa chính chuyên nghiệp chạy trên nền phần mềm MicroStation V8 XM hoặc MicroStation V8i, bản quyền thuộc về Công ty TNHH Trắc địa và Cơng nghệ Tồn Việt. Phần mềm được lập ra với mục đích thành lập nhanh bản đồđịa chính, giúp cho người dùng không mất nhiều thời gian trong việc thành lập bản đồ. Bản thân chúng tôi là những người hoạt động trong cả 2 ngành trắc địa và công nghệ thông tin nên chúng tôi thấu hiểu được người dùng trắc địa cần những gì ở một sản phẩm phần mềm trắc địa. Với những kinh nghiệm thực tế nhiều năm về ngành trắc địa nói chung, địa chính nói riêng, chúng tơi mong muốn mang đến cho người dùng những tính năng tốt nhất, sát với thực tế nhất có thể để giúp anh em trắc địa tiếp cận nhanh với phần mềm, cũng như bỏ ra ít thời gian nhất để làm bản đồđịa chính.
Phần mềm đã được nhiều đơn vị áp dụng trong thành lập bản đồ địa chính thuộc dự án VLAP và đem lại kết quả tốt.
Hình 2.4. Phần mềm Vietmap Xm
Ưu điểm của phần mềm Vietmap XM trong thành lập bản đồ địa chính: - Tốc độ xử lý nhanh, không mất nhiều thời gian chờđợi trong khi phần mềm chạy.
- Hầu như các tính năngđều để mở. Điều này cho phép người dùng có thể tự sửa chữa theo ý muốn. (VD: Thiết kế hồ sơ thửa đất).
- Có nhiều tính năng kiểm tra tính chính xác của dữ liệu, tính năng kiểm tra bản đồ, các tính năngđồng bộ giữa dữ liệu và các đối tượng trên bản vẽ.
- Các tiện ích của phần mềm giúp biên tập nhanh bản đồđịa chính với các tùy chọn chạy tự động.
- Tính diện tích chính xác với số đỉnh thửa lớn, không cần phải ngắt thửa. - Khả năng kết nối, lấy dữ liệu từ các phần mềm địa chính khác như Famis, TMV.Map.
- Các tính năng tính diện tích giải tỏa, xuất biểu - hồ sơ giải tỏa chuyên nghiệp.
- Các tính năng tính diện tích tự động, tự động tạo khoanh đất và đặc biệt phần mềm này cho tính năng tơ mầu bản đồ hiện trạng một cách tư động và chính xác.
2.4. Tổng quan cơng nghệ về GNSS và máy RTK
2.4.1. Khái niệm về GNSS
Hệ thống GNSS là một hệ thống định vị, đẫn đường được triển khai vào những năm 70 của thế kỷ 20. Ban đầu nó được ứng dụng trong quân sự nhưng sau đó nó được ứng dụng trong mọi mặt của đời sống như kinh tế, xã hội … và đặc biệt trong ngành Trắc Địa - Bản Đồ. Trên quỹđạo có những hệ thống vệ tinh nhân tạo với nhiệm vụ là xác định vị trí của những đối tượng trên mặt đất. Bất cứ ai, vật gì trên tồn cầu, khi mang theo một máy thu đặc biệt thì nhờ hệ thống vệ tinh này có thể biết được khá chính xác hiện tại mình đang ở vịtrí nào trên trái đất. Người ta gọi đây là Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu GNSS (Global Navigation Satellite System – GNSS).
Với công nghệ GNSS các giai đoạn của đo đạc và thành lập bản đồ đã được rút ngắn đi đang kể giúp giảm bớt chi phí, nhân cơng, thời gian trong tổ chức sản xuất Trắc Địa Bản Đồ. Cùng với thời gian hệ thống GNSS ngày càng phát triển hồn thiện chính xác, hiệu quả hơn. Cùng với đó phương pháp đo động xử lý tức thời đã định vị độ chính xác cao có thể ứng dụng trong Trắc Địa - Bản Đồ.
Cơ cấu của một hệ thống GNSS: Hệ thống GNSS được cấu tạo thành ba phần: phần không gian, phần điều khiển và phần người sử dụng. Cụ thể, mô tả hệ thống GPS của Mỹ như sau:
+ Phần không gian: Gồm các vệ tinh hoạt động bằng năng lượng mặt trời, bay trên quỹ đạo. Quãng thời gian tồn tại của chúng vào khoảng 10 năm và chi phí cho mỗi lần thay thếlên đến hàng tỷ USD.
+ Phần điều khiển: Để duy trì hoạt động của tồn bộ hệ thống GPS cũng như hiệu chỉnh tín hiệu thơng tin của vệ tinh. Có các trạm quan sát trên mặt đất, chia thành trạm trung tâm và trạm con. Các trạm con, vận hành tự động, nhận thông tin từ vệ tinh, gửi tới cho trạm chủ. Sau đó các trạm con gửi
thông tin đã được hiệu chỉnh trở lại, để các vệ tinh biết được vị trí của chúng trên quỹđạo và thời gian truyền tín hiệu. Nhờ vậy, các vệ tinh mới có thểđảm bảo cung cấp thơng tin chính xác tuyệt đối vào bất kỳ thời điểm nào.
+ Phần người sử dụng và thiết bị thu vệ tinh: Là khu vực có phủ sóng mà người sử dụng cần có ăng ten và máy thu thu tín hiệu từ vệ tinh và có được thơng tin vị trí, thời gian và vận tốc di chuyển. Để có thể thu được vị trí, ở phần người sử dụng cần có ăng ten và máy thu GNSS.
2.4.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống GNSS
Các vệ tinh của GNSS bay vòng quanh trái đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thơng tin xuống trái đất. Các máy thu GNSS nhận thông tin này và bằng các phép tính lượng giác, máy thu có thể tính được vị trí của người dùng và hiển thị lên bản đồ điện tử của máy tính. Máy thu GNSS phải bắt được với tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để tính ra vị trí hai chiều (kinh độ và vĩ độ) và để theo dõi được chuyển động. Với bốn hay nhiều hơn số vệ tinh trong tầm nhìn thì máy thu có thể tính được vị trí ba chiều (kinh độ, vĩ độ và độ cao). Một khi vị trí người dùng đã tính được thì máy thu GPS có thể tính các thông tin khác, như tốc độ, hướng chuyển động, bám sát di chuyển, khoảng hành trình, quãng cách tới điểm đến, thời gian mặt trời mọc, mặt trời lặn và nhiều thứ khác nữa.
2.4.3. Một sốứng dụng của GNSS
GNSS được sử dụng cho vô số các ứng dụng khác nhau. Ngày nay rất dễ dàng nhận thấy sự hiện diện của GNSS trong mọi mặt của đời sống. Kết hợp giữa công nghệ thông tin, hệ thống bản đồ số và thiết bịđịnh vị vệtinh đã tạo thành một hệ thống dẫn đường lý tưởng:
- Trong lĩnh vực hàng không, 100% các máy bay thương mại và quân sự sử dụng hệ thống dẫn đường tự động bằng GNSS.
- Trong giao thông, hệ thống giám sát dẫn đường và điều khiển giao thông cũng đã khai thác tuyệt đối thế mạnh của GNSS đã trở thành một hợp phần không thể thiếu trong công nghiệp ô tô, chẳng hạn như hệ thống định vị dẫn đường trong các thương hiệu xe hơi nổi tiếng như Mercedes, BMW, Porsche, Maybach, Cadillac, Audi, Roll Royce…
- Trong ngành đo đạc bản đồ, sự xuất hiện của GNSS đã thay đổi hoàn toàn phương pháp đo đạc truyền thống, không phụ thuộc vào thời tiết, không bị giới hạn bởi khoảng cách, giảm tối đa yêu cầu về nhân lực lao động.Với công nghệ GNSS, người sử dụng có được thơng tin vị trí hiện tại, hướng di chuyển, độ cao hiện thời
2.4.4. Các hệ thống GNSS
Khi nhắc đến định vị tồn cầu người ta thường nghĩ ngay đến “GPS” vì nó được sử dụng phổ biến nhất và rất nhiều lầm tưởng đó là hệ thống vệ tinh tồn cầu duy nhất trên thế giới, nhưng thực tế không phải vậy. GPS chỉ là 1 trong số các hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu, ngồi ra cịn có GLONASS (Nga), GALILEO (Châu Âu), IRNSS (Ấn Độ), Bắc Đẩu của (Trung Quốc), QZSS (Nhật Bản)
- GPS (Mỹ): GPS là hệ thống định vị toàn cầu do Bộ quốc phòng Mỹ phát triển và vận hành. GPS là tên viết tắt của cụm từ “Global Positioning System”. Nó là một hệ thống bao gồm nhiều vệ tinh bay trên quỹ đạo phía
trên trái đất ở độ cao 20.200 km. Từ lúc GPS ra đời cho đến nay đã có nhiều vệ tinh được phóng lên nhưng khơng phải vệ tinh nào cũng thành cơng và cịn hoạt động. Đểđảm bảo sự hoạt động của các thiết bịđịnh vị trên tồn cầu, Mỹ cam kết duy trì sự sẵn có của ít nhất 24 vệ tinh GPS hoạt động khoảng 95% thời gian. Năm 2011 Mỹ cam kết duy trì sự sẵn có thêm 3 vệ tinh dự phịng nữa và hiện nay tổng cộng có ít nhất là 27 vệtinh đang hoạt động liên tục.
Sự ra đời của GPS ban đầu nhằm mục đích phục vụ cho quân sự, sau này được mở rộng để sử dụng cho thiết bị dân sự. Ngày nay, khó hình dung rằng có một máy bay, một con tàu hay phương tiện trên bộ nào lại không lắp đặt thiết bị nhận tín hiệu từ vệ tinh. Điều này khiến GPS ngày càng trở nên phổ biến.
- GLONASS (Nga): Hệ thống GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System, Hệ thống vệ tinh dẫn đường quỹ đạo toàn cầu, tiếng Nga ГЛОНАСС: ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система;
- Global’naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) do Liên bang Sô viết (cũ) thiết kế và điều hành.
Ngày nay hệ thống GLONASS vẫn được Nga duy trì hoạt động. Hệ thống GLONASS bao gồm 30 vệ tinh chuyển động trong ba mặt phẳng quỹ đạo (nghiêng 64.8 độ so với mặt phẳng xích đạo) xung quanh trái đất với bán kính 25.510 km (Yasuda, 2001). Tương tự như GPS, GLONASS được Bộ quốc phòng của Nga dùng làm hệ thống dẫn đường trong các môi trường đòi hỏi tốc độ cao như máy bay phản lực và tên lửa, sau này nó được mở rộng sang các thiết bị dân sự. Khi mới ra đời GLONASS sử dụng phương pháp truy cập đa tần FDMA (Frequency Division Multiple Access Method) để liên lạc với các vệ tinh (25 kênh cho 24 vệ tinh). Đây là giao thức phổ biến trong liên lạc vệ tinh nhưng có hạn chế là dễ bị nhiễu và gián đoạn. Bắt đầu từ năm 2008, GLONASS đã sử dụng CDMA (Code Division Multiple Access Technique) để
mang đến khảnăng tương thích với các vệ tinh GPS.
Chính vì sự tương thích này mà hiện nay hầu như các thiết bị định vị đều có tích hợp GLONASS kèm với GPS để tận dụng hết khả năng định vị của 2 hệ thống.
- GALILEO (Châu Âu): Cả hai hệ thống GPS và GLONASS được sử dụng chính cho mục đích quân sự. Đối với những người sử dụng dân sự có thể có sai số lớn nều như cơ quan điều hành GPS và GLONASS kích hoạt bộ phận gây sai số chủ định, ví dụ như SA của GPS. Do vậy Liên hợp Âu Châu (EU) đã lên kế hoạch thiết kế và điều hành một hệ thống định vị vệ tinh mới mang tên GALILEO, mang tên nhà thiên văn học GALILEO, với mục đích sử dụng dân sự.
Việc nghiên cứu dự án hệ thống GALILEO được bắt đầu triển khai thực hiện từnăm 1999 do 4 quốc gia Châu Âu Pháp, Đức, Italia và Anh Quốc. Giai đoạn đầu triển khai chương trình GALILEO bắt đầu năm 2003 và theo dự kiến sẽ hoàn thành và đưa vào sử dụng trong năm 2010 (chậm hơn so với thời gian dự định ban đầu 2 năm. GALILEO được thiết kế gồm 30 vệ tinh chuyển động trong 3 mặt phẳng quỹ đạo (nghiêng 56 độ so với mặt phẳng xích đạo) xung quanh trái đất với bán kính 29.980 km (Yasuda, 2001).
- BEIDOU – QZSS –IRNSS (Châu Á): Để tránh lệ thuộc vào hệ thống định vị của nước khác, một số các quốc gia phát triển cũng tự xây dựng hệ thống định vị vệ tinh cho riêng mình chẳng hạn như:
+ Beidou (Bắc Đẩu) – là hệ thống định vị riêng của CHDNND Trung Hoa phát triển, phủ khắp ở châu Á và tây Thái Bình Dương
+ IRNSS – Hệ thống định vị tại khu vực của Ấn Độ, hoạt động bắt đầu từ năm 2013, có độ phủ ở Ấn Độ và bắc Ấn Độ Dương. QZSS – Hệ thống định vị khu vực của Nhật Bản, phủ khắp châu Á và châu Đại Dương.
2.4.5. Công nghệ về máy RTK
- RTK là tên viết tắt của cụm từ Real-Time Kinematic, nghĩa là kỹ
thuật đo động thời gian thực. Về mặt nguyên tắc RTK rất tương tự như kỹ thuật GPS. Nói ngắn gọn cơng nghệ RTK là một phương pháp đo đạc hiện đại có độ chính xác cao và nhanh chóng bằng máy RTK. Công nghệ RTK (Real Time Kinematic) là một phương pháp đo đạc hiện đại có độ chính xác cao và nhanh chóng. RTK được ứng dụng trong nhiều cơng tác trắc địa: Khảo sát địa hình, thành lập bản đồ địa chính, khảo sát giao thơng, thủy, lợi,... Trong cơng tác đo sâu: RTK cũng khẳng định được thế mạnh của công nghệ về tốc độ và