Xem mẫu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT
________________________________

PHẠM THẾ HUYNH

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THÀNH LẬP
VÀ ỨNG DỤNG BẢN ĐỒ SỐ ĐỊA CHÍNH
TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM
Ngành : Kỹ thuật Trắc địa - Bản đồ
Mã số : 62.52.05.03

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2015

Công trình hoàn thành tại:
Bộ môn Địa chính, khoa Trắc địa, trường Đại học Mỏ - Địa chất

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Nguyễn Trọng San,Trường Đại học Mỏ - Địa chất
2. TS. Trần Thùy Dương, Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Phản biện 1:TS. Lê Anh Dũng
Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ
Phản biện 2:TS. Nguyễn Quốc Khánh
Trung tâm Thông tin và Tư liệu Môi trường - Tổng cục Môi trường
Phản biện 3:TS. Nguyễn Đình Thành
Cục Bản đồ Quân đội - Bộ Tổng tham mưu

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường, họp tại
trường Đại học Mỏ - Địa chất vào hồi 08 giờ 30 phút, ngày 16 tháng 04 năm
2015.

Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia - Hà Nội
- Thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, việc thành lập bản đồ số nói chung và bản đồ số địa chính nói riêng đang
được triển khai rộng rãi trên cả nước. Tuy nhiên, do chưa có hệ thống phần mềm xử lý,
biên tập một cách hoàn chỉnh, thống nhất; hệ thống văn bản kỹ thuật cho công tác thành
lập bản đồ địa chính thay đổi thường xuyên nên việc thành lập bản đồ số địa chính còn
gặp nhiều khó khăn. Để thành lập được một bản đồ địa chính số phải thực hiện qua
nhiều công đoạn bằng nhiều phần mềm khác nhau, mỗi đơn vị sản xuất thực hiện theo
một quy trình riêng. Các sản phẩm bản đồ chủ yếu sử dụng phần mềm đồ họa nước
ngoài và các mô đun phần mềm Việt Nam chạy trên các nền đồ họa đó. Trong giai đoạn
hiện nay, khi luật bản quyền được thắt chặt thì việc sử dụng các phần mềm nước ngoài
sẽ đẩy giá thành sản phẩm cao làm cho không phải đơn vị sản xuất nào cũng có thể thực
hiện được. Bên cạnh đó, với dữ liệu không được chuẩn hóa đồng đều thì khai thác ứng
dụng bản đồ số địa chính còn hạn chế. Chính vì vậy, việc nghiên cứu hoàn thiện công
nghệ thành lập và ứng dụng bản đồ số địa chính trong điều kiện Việt Nam là một yêu
cầu cấp thiết, có ý nghĩa lý luận và thực tiễn cao.
2. Mục đích nghiên cứu của luận án
- Lý thuyết: Đưa ra cơ sở khoa học của các giải pháp hoàn thiện quy trình công nghệ
thành lập và ứng dụng bản đồ số địa chính.
- Thực nghiệm: Xây dựng chương trình thực nghiệm nhằm khẳng định tính đúng đắn
của những giải pháp đề xuất trong luận án trong công tác thành lập và ứng dụng bản đồ
số địa chính.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Hệ thống văn bản kỹ thuật về công tác thành lập bản đồ địa chính;
- Công nghệ thành lập bản đồ địa chính qua các thời kỳ;
- Sản phẩm ứng dụng của bản đồ địa chính số.
4. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của luận án được giới hạn ở Việt Nam về công nghệ thành lập
và ứng dụng bản đồ địa chính số theo phương pháp đo đạc trực tiếp ngoài thực địa.
5. Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu quy trình thành lập bản đồ địa chính số từ trước đến nay;
- Đánh giá ưu nhược điểm của quy trình thành lập bản đồ địa chính;
- Nghiên cứu sử dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật hiện nay để đề xuất các giải
pháp hoàn thiện quy trình thành lập bản đồ địa chính cũng như ứng dụng bản đồ số địa
chính;
- Nghiên cứu các mô hình dữ liệu để lựa chọn mô hình dữ liệu phù hợp vừa linh hoạt
trong việc thành lập vừa dễ dàng trong việc cập nhật biến động đất đai;
- Nghiên cứu xây dựng các thuật toán và giải pháp tăng tốc độ tính toán của chương
trình.
6. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng phương pháp phân tích để khảo sát, lập luận cứ cho những đề xuất mới
trong luận án; phương pháp so sánh để đối chiếu với các kết quả nghiên cứu khác nhằm
so sánh, đánh giá, đưa ra giải pháp phù hợp; phương pháp mô hình hóa và tin học để tập
hợp các quy luật, chứng minh một số công thức, xây dựng thuật toán phục vụ cho việc
tính toán và lập trình máy tính; phương pháp thực nghiệm: tiến hành thực nghiệm cụ thể
để chứng minh lý thuyết, khẳng định tính đúng đắn, hiệu quả của các giải pháp đề xuất.

2
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Ý nghĩa khoa học: Xây dựng cơ sở lý thuyết sử dụng mô hình dữ liệu phù hợp vừa
linh hoạt trong việc thành lập và khai thác dữ liệu bản đồ số địa chính vừa dễ dàng trong
việc cập nhật biến động đất đai.
- Ý nghĩa thực tiễn: Giải pháp hoàn thiện quy trình thành lập bản đồ địa chính đề
xuất trong luận án nhằm tăng năng suất lao động, chuyên môn hóa công tác nội - ngoại
nghiệp, có thể áp dụng ở tất cả các đơn vị thành lập bản đồ số địa chính.
8. Các luận điểm bảo vệ
- Giải pháp hoàn thiện quy trình công nghệ thành lập bản đồ địa chính đề xuất trong
luận án phù hợp với sự tiến bộ khoa học kỹ thuật ở Việt Nam hiện nay;
- Sử dụng cấu trúc dữ liệu DCEL là cơ sở để quản lý và khai thác dữ liệu bản đồ số
địa chính.
9. Các điểm mới của luận án
(1) Cách tiếp cận mới trong việc sử dụng thông tin trực quan khi đo đạc thành lập
bản đồ địa chính nhằm chuyên môn hóa công tác nội ngoại nghiệp.
(2) Đề xuất sử dụng cấu trúc dữ liệu DCEL và xây dựng thuật toán sử dụng trong
biên tập cũng như tạo ứng dụng bản đồ số địa chính trong điều kiện Việt Nam;
(3) Xác định giải pháp tối ưu hóa tốc độ tính toán cho các thuật toán trong xây dựng
chương trình.
10. Kết cấu của luận án
Luận án được chia thành các phần:
(1). Mở đầu: Giới thiệu tính cấp thiết, mục đích, ý nghĩa, đối tượng, phạm vi nghiên
cứu của luận án;
(2). Chương 1. Tổng quan: Giới thiệu tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về
những vấn đề liên quan đến nội dung luận án, các vấn đề còn tồn tại, cần nghiên cứu;
(3). Nội dung nghiên cứu được trình bày trong 3 chương 2, 3, 4:
Chương 2. Giải pháp hoàn thiện công nghệ thành lập và ứng dụng bản đồ số địa
chính trong điều kiện Việt Nam.
Chương 3. Sử dụng cấu trúc dữ liệu Dcel trong thành lập và ứng dụng bản đồ số địa
chính
Chương 4. Xây dựng chương trình thử nghiệm
(4). Phần Kết luận và kiến nghị: trình bày những kết luận mới của luận án và các
kiến nghị nhằm hiện thực hóa những giải pháp đề xuất.
(5). Danh mục công trình tác giả
(6). Tài liệu tham khảo
(7). Phụ lục
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Công nghệ thành lập và ứng dụng bản đồ số địa chính trên thế giới
Lịch sử ra đời và phát triển của bản đồ số và hệ thống thông tin địa lý gắn liền với sự
phát triển của máy tính điện tử. Từ năm 1950 Trung tâm địa hình Mỹ đã bắt đầu nghiên
cứu vấn đề thành lập bản đồ có sự trợ giúp của máy tính và từ đó công nghệ bản đồ số
và hệ thống thông tin địa lý không ngừng phát triển.
1.1.1. Công nghệ thành lập bản đồ số địa chính trên thế giới
Công nghệ thành lập bản đồ địa chính ở mỗi quốc gia có những sự khác biệt riêng phụ
thuộc vào khả năng kinh tế, trang thiết bị kỹ thuật và sự phát triển của khoa học công

3
nghệ. Quy trình chung của các nước xây dựng xong hệ thống bản đồ số địa chính từ rất
sớm như Canada, Australia ... là thực hiện đăng ký xét duyệt trước, tiếp đến đánh dấu
mốc rồi mới tiến hành xác định ranh giới thửa, lưu, cập nhật thông tin thửa đất phục vụ
quản lý đất đai và khai thác thông tin.
1.1.2. Ứng dụng bản đồ số địa chính trên thế giới
Ứng dụng quan trọng nhất của bản đồ địa chính là quản lý đất đai. Ngày nay, với sự
phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ, bản đồ số địa chính ở nhiều nước trên thế
giới đã thêm nhiều ứng dụng khác nhau, nhiều nước đã xây dựng hệ thống địa chính đa
mục đích với các hệ thống phần mềm ứng dụng đặc thù riêng.
1.2. Công nghệ thành lập và ứng dụng bản đồ số địa chính ở Việt Nam
1.2.1. Công nghệ thành lập bản đồ địa chính ở Việt Nam
Trước năm 1992, bản đồ địa chính được làm theo công nghệ truyền thống, đo đến đâu
vẽ đến đó trực tiếp ngoài thực địa. Công nghệ này có quá nhiều nhược điểm như: tốn
nhân công kỹ thuật, ảnh hưởng lớn của điều kiện thời tiết, độ chính xác thấp, sản phẩm
bản đồ trên giấy khó lưu trữ, nhân bản... Ưu điểm của công nghệ này là các thông tin tức
thời tại thực địa được chuyển vẽ và ghi chú ngay lên bản vẽ đồng thời kiểm chứng ngay
được sự chính xác về hình thửa, các mối quan hệ hình học của các đối tượng như thẳng
hàng, vuông góc ... Các thông tin này được gọi là thông tin trực quan.
Năm 1992, theo yêu cầu của TP Hà Nội về công tác quản lý đất đai cần có bản đồ địa
chính tỷ lệ 1/200 khu vực nội thành. Việc sử dụng phương pháp triển điểm truyền thống
không đảm bảo được độ chính xác thể hiện các đối tượng trên bản đồ. Khi đó, Sở Nhà
đất Hà Nội yêu cầu phải tính tọa độ chính xác từng điểm chi tiết rồi dùng hệ thống mắt
lưới chữ thập triển các điểm theo tọa độ lên bản đồ. Tuy nhiên, hiệu quả của phương
pháp này thấp do việc tính toán tọa độ và triển điểm mất nhiều thời gian (công nghệ
thông tin lúc đó chưa phát triển, các phần mềm đồ họa còn hạn chế, máy vi tính còn quá
xa xỉ đối với các đơn vị thành lập bản đồ). Lúc này, một số nhà khoa học đã nghiên cứu
xây dựng các chương trình tính tọa độ điểm chi tiết và triển điểm lên bản vẽ. Việc tính
toán và triển điểm khi đó đã trở nên dễ dàng hơn. Mặc dầu vậy, với đội ngũ các nhà
khoa học trong đó có các giảng viên khoa Trắc địa của trường Đại học Mỏ - Địa chất và
cán bộ đo vẽ chuyên nghiệp nhưng tốc độ thành lập bản đồ chậm và nhiều khu vực
không thể vẽ đúng được theo thực địa.
Nguyên nhân sau này được phát hiện ra là công nghệ đo vẽ bản đồ số khi đó vô tình vi
phạm một số nguyên tắc đo vẽ truyền thống đó là một số nguyên tắc theo phương pháp
truyền thống bị phá vỡ khi đo vẽ bản đồ số:
- Người vẽ phải tham gia trong tổ đo: do lúc này máy vi tình giá thành cao, người có
trình độ vẽ bản đồ số hiếm nên phải vẽ cho nhiều tổ đo;
- Quá trình vẽ phải được thực hiện ngay sau khi đo: bản vẽ bị tồn đọng nhiều ngày do
việc đo nhanh hơn việc vẽ;
- Điểm mia triển tuần tự từ trạm này sang trạm khác theo trình tự đo: các điểm mia
chuyển vẽ toàn bộ lên bản vẽ làm cho việc xác định các sai lệch không xác định được
khi có một trạm sai.
Đúc kết lại, đó chính là thông tin trực quan không được lưu trữ trong sổ đo dẫn đến
người vẽ bị mù thông tin. Đặc điểm của thông tin này là chỉ lưu trữ trong thời gian ngắn
và chỉ những người trực tiếp ở thực địa mới nắm được đồng thời chỉ phát hiện khi có sai
sót chẳng hạn sai điểm trạm máy, điểm định hướng; sai dạng hình thửa, địa vật ... Chính
vì lẽ đó, người vẽ trên máy tính nối các điểm chi tiết không chính xác, các điểm đúng

nguon tai.lieu . vn