Datavisualisoinnin verkkosivuintegraatio metsänhoidon tukena

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli kehittää verkkosivuprototyyppi, joka mahdollistaa datavisualisointien esittämisen ja muokkaamisen suoraan selaimessa. Työ toteutettiin osana ClimateForest-hanketta, jossa tarkasteltiin tutkimustiedon ja datavisualisoinnin hyödyntämistä metsäkadon ehkäisyssä ja ympäristömuutosten havainnollistamisessa. Tavoitteena oli tuottaa helposti käytettävä ja saavutettava käyttöliittymä, jonka avulla käyttäjä voi ladata oman aineistonsa ja tarkastella sitä erilaisina graafisina esityksinä.

Tietoperusta käsitteli datatieteiden ja data-analytiikan keskeisiä periaatteita, datavisualisoinnin menetelmiä sekä verkkopohjaisen ohjelmistokehityksen turvallisuus- ja saavutettavuusvaatimuksia. Työssä vertailtiin eri visualisointitapoja (staattiset, dynaamiset ja vuorovaikutteiset) sekä niiden toteutusta erityisesti avoimen lähdekoodin kirjastoilla. Verkkosivuprototyypin toteutus tehtiin Pythonilla käyttäen Plotly Dash -viitekehystä. Kehityksen aikana visualisoin-tien esimerkkiaineistona käytetty avoin aineisto koostui toimeksiantajalta saadusta tutkimusaineistosta ja julkisista ympäristödatoista.

Tuloksena syntyi toimiva verkkosivuprototyyppi, joka tukee erilaisten tutkimustietoa sisältävien tiedostojen (Excel, JSON, GeoJSON) lataamista, esikäsittelyä ja automaattista muuntamista visualisointikelpoiseen muotoon. Käyttäjä voi valita suodattimia, muokata aikajänteitä ja tarkastella tietoa muun muassa kartta-, pylväs-, viiva- ja piiraskaavioina.

Työn johtopäätöksenä todettiin, että Plotly Dash tarjoaa tehokkaan ja laajennettavan alustan interaktiivisten visualisointien toteutukseen. Kehitetty ratkaisu soveltuu jatkokehitykseen esimerkiksi metsävaratietojen päätöksenteon tukijärjestelmissä. Työn tuloksia voidaan hyödyntää vastaavissa tutkimus- ja kehitysprojekteissa, joissa tarvitaan kevyttä, havainnollistavaa ja saavutettavaa tiedon esittämistä verkossa.

The objective of this thesis study was to develop a web-based prototype that enables the presentation and modification of data visualisations directly in the browser. The study was carried out as part of the ClimateForest project, focusing on utilizing data to illustrate deforestation and environmental changes. The aim was to produce an easy-to-use and accessible user interface that allows users to upload their own datasets and examine them through various graphical representations.

The theoretical framework addressed the key principles of data science and data analytics, methods of data visualisation, and the security and accessibility requirements of web-based software development. The study compared different visualisation types (static, dynamic and interactive) and their implementation using open-source libraries. The web prototype was implemented in Python using the Plotly Dash framework. The open datasets used as visualization examples consisted of research material provided by the commissioner and publicly available environmental data.

As a result, a functional web prototype was created that supports the uploading, preprocessing, and automatic transformation of various data file formats (Excel, JSON, GeoJSON) into visualisation-ready form. The user can apply filters, adjust time ranges, and view data through a variety of data charts such as a map, bar, line, and pie charts. The conclusions indicate that Plotly Dash provides an efficient and extensible platform for implementing interactive visualizations. The developed solution is suitable for further development, for example, as a decision-support tool for forest resource management. The results of this thesis can be utilized in similar research and development projects that require lightweight, illustrative, and accessible web-based data presentation.