Phương Pháp Đo Vẽ Bản Đồ Địa Chính Bằng Máy Toàn Đạc Điện Tử

đểm A01 đến điểm A02. Quay máy về điểm chi tiết cần đo ta đo ra được góc ngang, góc đứng chiều dài. Tất cả các số liệu đo được ghi vào bộ nhớ riêng của máy toàn đạc điện tử.

2.4.1.2. Phương pháp tính toạ độ điểm chi tiết

Toạ độ các điểm chi tiết được tính theo công thức sau: XP = XA1 + DXA1-P

YP = YA1+ DYA1-P

Trong đó DXA1- P = Cos aA1 - P * S DYA1 - P = Sin aA1 - P * S

2.4.2. Phương pháp đo vẽ bản đồ địa chính bằng máy toàn đạc điện tử

2.4.2.1. Đặc điểm và chức năng của máy toàn đạc điện tử trong đo vẽ chi tiết

Máy toàn đạc điện tử (Total Station) cho phép ta giải quyết nhiều bài toán trắc địa, địa chính, địa hình và công trình, ở đây trong đề tài tốt nghiệp Em chỉ trình bày những vấn đề liên quan đến việc đo vẽ bản đồ địa chính.

Cấu tạo của máy toàn đạc điện tử là sự ghép nối giữa 3 khối chính là máy đo xa điện tử EDM, máy kinh vĩ số DT với bộ vi sử lý trung tâm CPU (Central Processing Unit- Micropocessor).

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 87 trang tài liệu này.

Đặc trưng cơ bản của khối EDM là xác định khoảng cách nghiêng D từ điểm đặt máy đến điểm đặt gương phản xạ (điểm chi tiết), còn đối với kinh vĩ số DT là các định trị số hướng ngang (hay góc bằng) và góc đứng v (hay thiên đỉnh z). Bộ vi xử lý CPU cho phép nhập các dữ liệu như hằng số máy (K), số liệu khí tượng môi trường đo (nhiệt độ, áp xuất), toạ độ và độ cao (X,Y,H) của trạm đặt máy và của điểm định hướng, chiều cao máy (im), chiều cao gương (lg). Nhờ sự trợ giúp của các phần mềm tiện ích cài đặt trong CPU mà với các dữ liệu trên sẽ cho ta số liệu toạ độ và độ cao của điểm chi tiết. Số liệu này có thể được hiển thị trên màn hình tinh thể, hoặc lưu trữ trong bộ nhớ trong (RAM- Random Access Memory) hoặc bộ nhớ ngoài (gọi là field book-

sổ tay điện tử) và sau đó được trút qua máy tính. Việc biên tập bản đồ gốc được thực hiện nhờ các phần mềm chuyên dụng của các thông tin địa lý (GIS) cài đặt trong máy tính.

Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo máy toàn đạc điện tử

2.4.2.2. Quy trình đo vẽ chi tiết và sử lý số liệu tại máy toàn đạc điện tử

a. Công tác chuẩn bị máy móc.

Tại một trạm đo cần có một máy toàn đạc điện tử, một bộ nhiệt kế và áp kế (có một số máy tự cảm ứng mà không cần đo nhiệt độ, áp xuất), một thước thép 2m để đo chiều cao máy và gương phản xạ. Tại điểm định hướng, để đảm bảo độ chính xác phải có giá ba chân gắn bảng ngắm hoặc gương phản xạ với bộ cân bằng dọi tâm quang học. Tại các điểm chi tiết có thể dùng gương sào. Các máy móc thiết bị phải được kiểm nghiệm và điều chỉnh.

b. Trình tự đo.

Tại điểm định hướng B, tiến hành cân bằng và dọi tâm chính xác bảng ngắm hoặc gương.

Tại trạm đo A:

- Tiến hành cân bằng và định tâm máy (đưa máy trùng với tâm mốc). Lắp pin, mở máy và khởi động máy. Đặt chế độ đo và đơn vị đo.

- Đưa ống kính ngắm chính xác điểm định hướng B. Bằng các phím chức năng nhập các số liệu như hằng số (K), nhiệt độ (t°), áp xuất (P), toạ độ và độ cao điểm trạm đo A (XA,YA,HA), toạ độ điểm định hướng B (XB,YB), chiều cao máy im, chiều cao gương sào (lg). Đưa trị số hướng mở đầu về 00°00'00".

- Quay ống kính về ngắn tâm gương sào tại điểm chi tiết 1. Lúc này máy sẽ tự động đo và nhập dữ liệu vào CPU các trị số khoảng cách nghiêng DA1, góc bằng 1 (kẹp giữa hướng mở đầu AB và hướng A1) và góc đứng v1 (hoặc góc thiên đỉnh z1).

Hình 2.5: Trình tự đo

c. Nguyên tắc xử lý Số liệu trong CPU

Với các lệnh được thực hiện trên bàn phím của máy, bộ xử lý CPU bằng các phần mềm tiện ích lần lượt thực hiện các bài toán sau:

Tính số gia toạ độ giữa điểm trạm máy A và điểm định hướng B: XAB = XB - XA

YAB = YB - YA

Tính góc định hướng của cạnh mở đầu: SAB = artg

Tính góc định hướng của cạnh SA1:

SA1 = SAB+ 1

(Vì trị số hướng mở đầu BC đã đạt 00°00'00").

- Chuyển cạnh nghiêng DA1 về trị số cạnh ngang SA1: SA1 = DA1cosv1 hoặc SA1= DA1sinz1

- Tính số gia toạ độ giữa điểm đặt máy A và điểm chi tiết 1: XA1= SA1cos SA1

YA1= SA1sin SA1

Tính toạ độ mặt phẳng của điểm chi tiết 1: X1= XA+ XA1

Y1= YA+ XA1

- Tính chênh cao giữa điểm đặt máy A và điểm chi tiết 1: HA1= SA1tgv+v1+ im- lg

Hoặc HA1= SA1cotgZ1+ im- lg

- Tính độ cao điểm chi tiết 1: H1= HA+hA1

Như vậy số liệu toạ độ không gian ba chiều (x,y,H) của điểm chi tiết 1 được CPU tự động tính toán. Số liệu này có thể được biểu thị trên màn hình tinh thể hoặc lưu giữ trong bộ nhớ trong hoặc bộ nhớ ngoài (Field book).

2.5. Ứng dụng một số phần mềm tin học trong biên tập bản đồ địa chính

2.5.1. Phần mềm MicroStation v8i, Mapping Office

2.5.1.1. Mapping office: Bao gồm các phần mềm công cụ phục vụ cho việc xây dựng và duy trì toàn bộ các đối tượng địa lý thuộc một trong hai dạng dữ liệu đồ họa và phi đồ họa sử dụng trong hệ thống thông tin địa lý GIS và bản đồ chạy trên hệ điều hành DOS/WINDOW.

Mapping office gồm 5 phần mềm ứng dụng được tích hợp trong một môi trường đồ họa thống nhất, phục vụ cho việc thu thập và duy trì dữ liệu, các phần mềm thành phần đó là.

- MicroStation là môi trường đồ hoạ làm nền để chạy các modul phần mềm ứng dụng khác như: GEOVEC, IRASB, IRASC, MSFC, MRFClean, MRFFlag, FAMIS.... Các công cụ của MicroStation được sử dụng để số hoá các đối tượng trên nền ảnh quét (raster), sửa chữa, biên tập dữ liệu và trình bày bản đồ. MicroStation có một giao diện đồ hoạ bao gồm nhiều cửa sổ, menu, bảng công cụ, các công cụ làm việc với đối tượng đồ hoạ đầy đủ và

mạnh giúp thao tác với dữ liệu đồ hoạ nhanh chóng, đơn giản, thuận lợi cho người sử dụng.

2.5.1.2. Phần mềm MicroStation V8i: phần mềm microstation v8i sinh ra để việc thành lập bản đồ địa chính trở nên đơn giản, tuy nhiên vẫn tích hợp đầy đủ các chức năng cần thiết trong quá trình thành lập bản đồ địa chính. Phần mềm MicroStation v8i có các tính năng rất tiện lợi (tự động bắt điểm, tự động đánh số thửa…). Hiện nay việc thành lập bản đồ địa chính trở nên rất đơn giản, với phần mềm microstation v8i là đã có thể hoàn thiện một tờ bản đồ hoàn chỉnh.

2.5.1.3. Phần mềm Gcadas: là phần mềm riêng dùng cho phần mềm microstation v8i. Phần mềm Gcadas ứng dụng cho nhu cầu thành lập bản đồ địa chính, đăng kí cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, hỗ trợ xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính Thống kê - kiểm kê đất đai, xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ quy hoạch sử dụng đất. Các chức năng rất tiện lợi của Gcadas bao gồm:

 Công cụ sửa lỗi tự động có tính năng tương tự như MRFClean

 Bộ công cụ biên tập bản đồ địa chính đầy đủ và trực quan

 Hỗ trợ biên tập sơ đồ phân mảnh

 Tự động cắt mảnh bản đồ địa chính

 Tự động cắt thửa giao thông, thuỷ hệ theo sơ đồ phân mảnh

 Công cụ chuẩn hoá lớp nhà

 Hỗ trợ lập hồ sơ địa chính cho tất cả các đối tượng sử dụng đất (cá nhân, hộ gia đình, tổ chức)

 Biên tập sơ đồ hình thể thửa đất một lần sử dụng cho nhiều loại bản vẽ hồ sơ thửa đất, giấy chứng nhận

 Lập đơn đăng ký trực tiếp từ bản đồ địa chính trong MicroStation

 Tự động tạo đơn đăng ký theo nhiều tuỳ chọn khác nhau

 Xuất và in đồng loạt giấy chứng nhận

 Đồng nhất thông tin thửa đất giữa bản đồ và hồ sơ

 Truy vấn, tra cứu thông tin hồ sơ địa chính trực tiếp bản đồ địa chính

 Vẽ tự động nhãn địa chính theo hình dạng thửa đất

 Xuất và in đồng loạt hồ sơ thửa đất ra tệp PDF để kiểm tra

 Hỗ trợ kết xuất cơ sở dữ liệu địa chính ra định dạng VILIS, ELIS, TMV.LIS

2.5.2. Phần mềm FAMIS

2.5.2.1.Giới thiệu chung

Phần mềm tích hợp cho đo vẽ và bản đồ địa chính (Field Work and Cadastral Mapping Intergrated Software - FAMIS ) là một phần mềm nằm trong Hệ thống phần mềm chuẩn thống nhất trong ngành địa chính phục vụ lập bản đồ và hồ sơ địa chính.

Famis có khả năng xử lý số liệu đo ngoại nghiệp, xây dựng, xử lý và quản lý bản đồ địa chính số. Phần mềm đảm nhiệm công đoạn từ sau khi đo vẽ ngoại nghiệp cho đến hoàn chỉnh một hệ thống bản đồ địa chính số. Cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính kết hợp với cơ sở dữ liệu Hồ sơ Địa chính để thành một cơ sở dữ liệu về Bản đồ và Hồ sơ địa chính thống nhất. Hiện nay các phiên bản mới được cập nhật liên tục.

2.5.2.2. Các chức năng của famis

Chức năng làm việc với cơ sở dữ liệu trị đo

Quản lý khu đo: FAMIS quản lý các số liệu đo theo khu đo. Một đơn vị hành chính có thể được chia thành nhiều khu đo. Số liệu đo trong 1 khu có thể lưu trong một hoặc nhiều file dữ liệu. Người dùng có thể tự quản lý toàn bộ các file dữ liệu của mình một cách đơn giản, tránh nhầm lẫn.

Đọc và tính toán tọa độ của số liệu trị đo: Trị đo được lấy vào theo những nguồn tạo số liệu phổ biến nhất ở Việt nam hiện nay :

- Từ các sổ đo điện tử (Electronic Field Book) của SOKKIA,TOPCON.

- Từ Card nhớ

- Từ các số liệu đo thủ công được ghi trong sổ đo.

- Từ phần mềm xử lý trị đo phổ biến SDR của DATACOM.

Xử lý đối tượng: Phần mềm cho phép người dùng bật, tắt hiển thị các thông tin cần thiết của trị đo lên màn hình. Xây dựng bộ mã chuẩn, bộ mã chuẩn bao gồm hai loại mã: Mã định nghĩa đối tượng và mã điều khiển. Phần mềm có khả năng tự động tạo bản đồ từ trị đo qua quá trình xử lý mã.

Giao diện hiển thị, sửa chữa rất tiện lợi, mềm dẻo: Famis cung cấp hai phương pháp để hiển thị, tra cứu và sửa chữa trị đo.

- Phương pháp 1: qua giao diện tương tác đồ họa màn hình. Người dùng chọn trực tiếp từng đối tượng cần sửa chữa qua hiển thị của nó trên màn hình.

- Phương pháp 2: qua bảng danh sách các trị đo. Mỗi một trị đo tương ứng với một bản ghi trong bảng này.

Công cụ tính toán : Famis cung cấp rất đầy đủ, phong phú các công cụ tính toán : giao hội (thuận nghịch), vẽ theo hướng vuông góc, điểm giao, dóng hướng, cắt cạnh thửa,… Các công cụ thực hiện đơn giản, kết quả chính xác. Các công cụ tính toán rất phù hợp với các thao tác đo vẽ mang đặc thù ở Việt nam.

Xuất số liệu: Số liệu trị đo có thể được in ra các thiết bị ra khác nhau: máy in, máy vẽ. Các số liệu này cũng có thể xuất ra dưới các dạng file số liệu khác nhau để có thể trao đổi với các hệ thống phần mềm khác như SDR.

Quản lý và xử lý các đối tượng bản đồ: Các đối tượng bản đồ được sinh ra qua : tự động xử lý mã hoặc do người sử dụng vẽ vào qua vị trí các điểm đo. Famis cung cấp công cụ để người dùng dễ dàng lựa chọn lớp thông tin bản đồ cần sửa chữa và các thao tác chỉnh sửa trên các lớp thông tin này.

- Chức năng làm việc với cơ sở dữ liệu địa chính.

Nhập dữ liệu bản đồ từ nhiều nguồn khác nhau :

- Từ cơ sở dữ liệu trị đo. Các đối tượng bản đồ ở bên trị đo được đưa

thẳng vào bản đồ địa chính.

- Từ các hệ thống GIS khác. FAMIS giao tiếp với các hệ thống GIS khác qua các file dữ liệu. Famis nhập những file sau : ARC của phần mềm ARC, INFO ( ESRI - USA), MIF của phần mềm MAPINFO (MAPINFO - USA). DXF, DWG

của phần mềm AutoCAD (AutoDesk - USA), DGN của phần mềm GIS OFFIC (INTERGRAPH - USA)

- Từ các công nghệ xây dựng bản đồ số : FAMIS giao tiếp trực tiếp với một số công nghệ xây dựng bản đồ số hiện đang được sử dụng ở Tổng cục Địa chính như: Ảnh số ( IMAGE STATION), ảnh đơn (IRASC, MGE-PC), vector hóa bản đồ (GEOVECMGE-PC).

Quản lý các đối tượng bản đồ theo phân lớp chuẩn: FAMIS cung cấp bảng phân loại các lớp thông tin của bản đồ địa chính. Việc phân lớp và cách hiển thị các lớp thông tin tuân thủ theo qui phạm của Tổng cục Địa chính.

Tạo vùng, tự động tính diện tích: Tự động sửa lỗi, tự động phát hiện các lỗi còn lại và cho phép người dùng tự sửa. Chức năng thực hiện nhanh, mềm dẻo cho phép người dùng tạo vùng trên một phạm vi bất kỳ. Cấu trúc file dữ liệu tuân theo theo đúng mô hình topology cho bản đồ số vector.

Hiển thị, chọn, sửa chữa các đối tượng bản đồ: Các chức năng này thực hiện dựa trên thế mạnh về đồ họa sẵn có của MicroStation nên rất dễ dùng, phong phú, mềm dẻo, hiệu quả.

Đăng ký sơ bộ (quy chủ sơ bộ ): Đây là nhóm chức năng phục vụ công tác quy chủ tạm thời. Gán, hiển thị, sửa chữa các thông tin thuộc tính được gắn với thửa.

Thao tác trên bản đồ địa chính: Bao gồm các chức năng tạo bản đồ địa là nhóm chức năng phục vụ công tác quy chủ tạm thời. Gán, hiển thị, sửa chữa các thông tin thuộc tính được gắn với thửa. chính từ bản đồ gốc. Tự động vẽ khung bản đồ địa chính, đánh số thửa tự động. Về thửa đất bao gồm hồ sơ kỹ