Spatially: a spatial analysis web GIS prototype system

Tese de mestrado em Engenharia Geográfica, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014A informação geográfica está cada vez mais presente em diversas áreas de conhecimento, sendo que cerca de 80 % das bases das bases de dados inclui informação espacial. Processos de visualização de informação geográfica e aplicação de algoritmos com componente geográfica são já comuns no dia-a-dia de qualquer utilizador da internet. O acentuado desenvolvimento das tecnologias de informação e comunicação tem resultado no aparecimento de tecnologias cada vez mais eficientes, e com capacidade de lidar com grandes volumes de dados com componente geoespacial. Apesar dos esforços dos últimos anos no desenvolvimento das tecnologias de código aberto e licença livre (open source) relacionados com esta área, são ainda escassas as opções que não impliquem instalação de software e que sejam acessíveis a diversos públicos. Os Censos em Portugal representam a maior fonte de informação sobre população, família e habitação disponível, tendo esta um carácter espacial muito definido e compreendendo informação com potencial interesse para diversos tema de investigação. Assim, o que se propõem neste projecto é a criação de um protótipo de plataforma na web que permita ao utilizador fazer análise espacial sobre os seus dados e/ou um conjunto de dados dos censos disponibilizado pela plataforma. Os métodos incluem visualização, análise de autocorrelação espacial e criação de modelos de regressão espacial com base nos dados mencionados. Além da evidente funcionalidade a atingir, pretende-se ainda fazer um levantamento das tecnologias (software e ferramentas) Open Source disponíveis para a construção de um Web Sig (desde a base de dados, ao sevidor de dados espaciais e disponibilização e análise dos mesmos), bem como das suas potencialidades e limitações actualmente. Finalmente, pretende-se fazer uma integração de três elementos: uma compreensão dos métodos estatísticos de análise espacial referidos, uma exploração das tecnologias (ao nível de software) Open Source disponíveis para os fins definidos e a definição de estruturas de arquitectura de acordo com a finalidade proposta.Geographic information is increasingly more present in several areas of knowledge, resulting in the fact that around 80% (Zhang et al., 2010) of the databases include spatial information. Processes of visualization and application of algorithms to spatial data are already common in the daily routine of any internet user. The accentuated development of information and communication technologies have resulted in the appearance of increasingly more efficient technologies with the capacity of dealing with big data volumes with a geospatial component. Despite the effort over the last years in the development of Open source technologies related with this area, options that do not require the installation of software and that are accessible to a diverse range of publics are still lacking. In Portugal, Census represent the biggest source of information about population, family, housing available having a defined spatial character and comprehending information with potential interest in a wide range of investigation themes. As a result of the above, what is proposed in this project is the creation of a platform on the internet that allows the users to perform spatial analysis over their and/or a default data set from Census made available by the platform. The methods to be applied include visualization, spatial autocorrelation analysis and building spatial regression models over a defined dataset. Besides the evident functionality to achieve it is also pretended to gather an overview over the open source technologies available for the construction of a Web Gis (from the database to the geospatial data server and the display and analysis of the mentioned data) as well as their potentialities and limitations at the moment. Finally it is aimed to integrate three elements: an understanding of spatial analysis methods to be applied to geospatial data in areal sections, an exploration of the technologies available for the proposed goals mainly within the Open Source software area and the definition of system architectures according to the proposed objectives