Environmental data management in the Sado Estuary

Estuaries are perhaps the most threatened environments in the coastal fringe; the coincidence of high natural value and attractiveness for human use has led to conflicts between conservation and development. These conflicts occur in the Sado Estuary since its location is near the industrialised zone of Peninsula of Setúbal and at the same time, a great part of the Estuary is classified as a Natural Reserve due to its high biodiversity. These facts led us to the need of implementing a model of environmental management and quality assessment, based on methodologies that enable the assessment of the Sado Estuary quality and evaluation of the human pressures in the estuary. These methodologies are based on indicators that can better depict the state of the environment and not necessarily all that could be measured or analysed. Sediments have always been considered as an important temporary source of some compounds or a sink for other type of materials or an interface where a great diversity of biogeochemical transformations occur. For all this they are of great importance in the formulation of coastal management system. Many authors have been using sediments to monitor aquatic contamination, showing great advantages when compared to the sampling of the traditional water column. The main objective of this thesis was to develop an estuary environmental management framework applied to Sado Estuary using the DPSIR Model (EMMSado), including data collection, data processing and data analysis. The support infrastructure of EMMSado were a set of spatially contiguous and homogeneous regions of sediment structure (management units). The environmental quality of the estuary was assessed through the sediment quality assessment and integrated in a preliminary stage with the human pressure for development. Besides the earlier explained advantages, studying the quality of the estuary mainly based on the indicators and indexes of the sediment compartment also turns this methodology easier, faster and human and financial resource saving. These are essential factors to an efficient environmental management of coastal areas. Data management, visualization, processing and analysis was obtained through the combined use of indicators and indices, sampling optimization techniques, Geographical Information Systems, remote sensing, statistics for spatial data, Global Positioning Systems and best expert judgments. As a global conclusion, from the nineteen management units delineated and analyzed three showed no ecological risk (18.5 % of the study area). The areas of more concern (5.6 % of the study area) are located in the North Channel and are under strong human pressure mainly due to industrial activities. These areas have also low hydrodynamics and are, thus associated with high levels of deposition. In particular the areas near Lisnave and Eurominas industries can also accumulate the contamination coming from Águas de Moura Channel, since particles coming from that channel can settle down in that area due to residual flow. In these areas the contaminants of concern, from those analyzed, are the heavy metals and metalloids (Cd, Cu, Zn and As exceeded the PEL guidelines) and the pesticides BHC isomers, heptachlor, isodrin, DDT and metabolits, endosulfan and endrin. In the remain management units (76 % of the study area) there is a moderate impact potential of occurrence of adverse ecological effects and in some of these areas no stress agents could be identified. This emphasizes the need for further research, since unmeasured chemicals may be causing or contributing to these adverse effects. Special attention must be taken to the units with moderate impact potential of occurrence of adverse ecological effects, located inside the natural reserve. Non-point source pollution coming from agriculture and aquaculture activities also seem to contribute with important pollution load into the estuary entering from Águas de Moura Channel. This pressure is expressed in a moderate impact potential for ecological risk existent in the areas near the entrance of this Channel. Pressures may also came from Alcácer Channel although they were not quantified in this study. The management framework presented here, including all the methodological tools may be applied and tested in other estuarine ecosystems, which will also allow a comparison between estuarine ecosystems in other parts of the globe.

Data fusion with computational intelligence techniques: a case study of fuzzy inference for terrain assessment

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

O impacto da variação do preço na procura de cuidados de saúde

RESUMO - Assiste-se a um crescimento exponencial das despesas em saúde, quer na Europa como nos Estados Unidos. Em Portugal, os gastos totais com a saúde ascenderam a 10,2% do PIB, em 2006, contra os 8,8% registados no início da década anterior. É importante perceber o que motiva este crescimento quer em termos globais, quer no que diz respeito ao consumo de recursos, bem como até em termos da despesa pública. Este projecto tem dois objectivos fundamentais: em primeiro lugar, contribuir para o estudo dos factores determinantes da procura de cuidados de saúde em Portugal e, consequentemente, determinar as elasticidades procura – preço para diferentes tipos de cuidados de saúde. Metodologia: Estudo observacional baseado na análise empírica de dados administrativos (claims) respeitantes à utilização dos cuidados de saúde por parte de 12.230 indivíduos detentores de um plano de seguro de saúde individual, numa seguradora privada em Portugal. As elasticidades procura – preço para os diferentes tipos de cuidados de saúde obtiveram-se utilizando as variações percentuais das quantidades dos diferentes cuidados de saúde, antes e depois da variação do preço pago pelo indivíduo, para cada tipo de cuidado de saúde. Resultados: De acordo com a teoria económica tradicional o aumento do preço a pagar reduz o consumo de cuidados de saúde, e a procura é elástica, ou seja, os valores da elasticidade procura – preço obtidos são superiores a 1, em valor absoluto, logo o aumento do preço levou a uma redução mais do que proporcional das quantidades procuradas. A procura de cuidados de saúde em ambulatório é mais sensível à variação do preço do que a procura de cuidados de internamento. ------- ABSTRACT - We are witnessing an exponential growth of health care expenditures around the world. In Portugal, the total expenditure on health amounted to 10.2% of GDP in 2006, against 8.8% at the beginning of previous decade. It is important to understand what motivates this growth both in overall terms, with respect to resource consumption, and even in terms of public spending. This study was designed two achieve two objectives: first, to contribute to the study of demand for health care and, more specifically, to analyze the effect of price changes on the utilization of health care services; and secondly, to estimate the demand elasticity for different types of heath care. Methodology: Observational study based on empirical analysis of administrative data (claims) from a private health insurance Company in Portugal. The sample used had information regarding 12.230 individuals. Demand elasticity for the different types of health care services was obtained by the quotient between the percentage changes in the quantity of health care services, before and after the change in the price paid by the corresponding percentage change in the price. Results: This study showed that, for all medical services, price increases were associated with reductions in the quantity of care consumed as predicted by neoclassical demand theory, and we are in the presence of an elastic demand. This means that price elasticity is greater than 1 in absolute value so the increase in the price led to a more than proportional reduction in the quantity demanded. Demand elasticity was more responsive to changes in the price of specialist and emergency care than to changes in the price of inpatient care.

Evaluation of a volunteered geographical information trust measure in the case of OpenStreetMap

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

A relação entre eficiência e efectividade : aplicação ao internamento por doença cerebrovascular

RESUMO - Contexto: O estudo da relação entre eficiência e efectividade é relevante na investigação dos serviços de saúde, pois pretende-se conhecer os mecanismos que ligam os recursos investidos na prestação aos resultados em saúde experienciados pelos doentes e decorrentes desses mesmos cuidados. Os objectivos definidos para este trabalho consistiram, genericamente, no estudo da efectividade e da eficiência dos cuidados prestados em internamento a uma doença em particular – a doença cerebrovascular – e da relação entre ambas, tanto ao nível do episódio como do hospital. Pretendia-se ainda conhecer a consistência destes resultados, nomeadamente de que forma a relação entre efectividade e eficiência era influenciada pelas características dos hospitais. Metodologia: Foram seguidas duas abordagens: (1) conhecer o impacte dos diferentes níveis de recursos investidos no tratamento (eficiência medida pelos custos) sobre os resultados ao nível da mortalidade; (2) estimar o montante de recursos (medidos pelos custos) associados ao tratamento das complicações potencialmente evitáveis. A análise foi realizada para os episódios de internamento de doença cerebrovascular com alta no período 2005/07. Usou-se a informação da base de dados dos resumos de alta, da contabilidade analítica e da Matriz de Maryland. O estudo considerou medidas de resultados – mortalidade, complicações e custos – e o desempenho foi avaliado a partir da comparação entre os valores observados e esperados. Para o ajustamento pelo risco recorreu-se ao Disease Staging recalibrado aos dados em estudo. Na primeira abordagem usou-se a regressão logística: a mortalidade medida pela efectividade constituiu a variável dependente; a eficiência medida pelos custos, os atributos do hospital e o ano as independentes. O modelo foi também testado em subconjuntos da população. Ao nível do hospital, foram definidos quartis de desempenho na efectividade medida pela mortalidade, analisando-se o comportamento da eficiência medida pelos custos em cada um deles. Estudou-se ainda a análise da correlação entre medidas e os hospitais nos extremos do desempenho. Na segunda abordagem, procedeu-se à comparação entre os custos dos doentes com complicações e sem complicações em doentes de gravidade semelhante. A análise foi realizada para o conjunto de todas as complicações, por tipo de complicação e por hospital. Resultados: Os principais resultados encontrados quanto ao impacte dos diferentes níveis de recursos investidos no tratamento (eficiência medida pelos custos) sobre os resultados ao nível da mortalidade indicaram que, ao nível do episódio, não existia uma relação geral entre eficiência e efectividade, pois o uso de mais recursos traduzia-se quer em melhores quer em piores resultados na mortalidade, quer na ausência de efeito sobre os mesmos, com resultados consistentes ao longo dos anos em estudo. Ao nível do hospital, as conclusões foram consistentes com o encontrado ao nível do episódio – o comportamento dos prestadores na eficiência foi distinto e não acompanhou o que apresentaram na efectividade. Relativamente à estimativa dos custos adicionais decorrentes de complicações dos cuidados, o custo de tratamento dos doentes com complicações foi entre 2,2 a 2,8 vezes o valor dos doentes sem complicações. Estes resultados foram consistentes com a análise por tipo de complicação e por hospital. Foi ainda de assinalar a grande disparidade na frequência de complicações entre hospitais. Conclusão: Os resultados encontrados mostram a importância de uma gestão criteriosa dos recursos actuais e adicionais dedicados à prestação de cuidados de saúde, uma vez que em algumas situações se verifica que o seu acréscimo não se traduz numa melhoria dos resultados em saúde estudados. Sugerem ainda um conjunto de matérias que deverão ser alvo de investigação futura, para conhecer em maior profundidade os mecanismos da relação entre eficiência e efectividade e identificar as circunstâncias em que é possível prosseguir na melhoria quer da eficiência quer da efectividade.

Amorphous silicon e 3D sensors applied to object detection

Nowadays, existing 3D scanning cameras and microscopes in the market use digital or discrete sensors, such as CCDs or CMOS for object detection applications. However, these combined systems are not fast enough for some application scenarios since they require large data processing resources and can be cumbersome. Thereby, there is a clear interest in exploring the possibilities and performances of analogue sensors such as arrays of position sensitive detectors with the final goal of integrating them in 3D scanning cameras or microscopes for object detection purposes. The work performed in this thesis deals with the implementation of prototype systems in order to explore the application of object detection using amorphous silicon position sensors of 32 and 128 lines which were produced in the clean room at CENIMAT-CEMOP. During the first phase of this work, the fabrication and the study of the static and dynamic specifications of the sensors as well as their conditioning in relation to the existing scientific and technological knowledge became a starting point. Subsequently, relevant data acquisition and suitable signal processing electronics were assembled. Various prototypes were developed for the 32 and 128 array PSD sensors. Appropriate optical solutions were integrated to work together with the constructed prototypes, allowing the required experiments to be carried out and allowing the achievement of the results presented in this thesis. All control, data acquisition and 3D rendering platform software was implemented for the existing systems. All these components were combined together to form several integrated systems for the 32 and 128 line PSD 3D sensors. The performance of the 32 PSD array sensor and system was evaluated for machine vision applications such as for example 3D object rendering as well as for microscopy applications such as for example micro object movement detection. Trials were also performed involving the 128 array PSD sensor systems. Sensor channel non-linearities of approximately 4 to 7% were obtained. Overall results obtained show the possibility of using a linear array of 32/128 1D line sensors based on the amorphous silicon technology to render 3D profiles of objects. The system and setup presented allows 3D rendering at high speeds and at high frame rates. The minimum detail or gap that can be detected by the sensor system is approximately 350 μm when using this current setup. It is also possible to render an object in 3D within a scanning angle range of 15º to 85º and identify its real height as a function of the scanning angle and the image displacement distance on the sensor. Simple and not so simple objects, such as a rubber and a plastic fork, can be rendered in 3D properly and accurately also at high resolution, using this sensor and system platform. The nip structure sensor system can detect primary and even derived colors of objects by a proper adjustment of the integration time of the system and by combining white, red, green and blue (RGB) light sources. A mean colorimetric error of 25.7 was obtained. It is also possible to detect the movement of micrometer objects using the 32 PSD sensor system. This kind of setup offers the possibility to detect if a micro object is moving, what are its dimensions and what is its position in two dimensions, even at high speeds. Results show a non-linearity of about 3% and a spatial resolution of < 2µm.

A medição de eventos adversos hospitalares através dos dados administrativos

RESUMO - A qualidade e segurança são pilares essenciais dos sistemas de saúde modernos. A sua monitorização e avaliação tem como primeiro passo o conhecimento da realidade no que se refere aos eventos adversos que afetam os utentes. Existem diversas metodologias de medição de eventos adversos. A revisão de processos clínicos, apesar de constituir o padrão de ouro, não permite, ao contrário da análise dos dados administrativos, avaliar de forma abrangente, os episódios de internamento. Esta metodologia a partir de dados recolhidos rotineiramente em inúmeros países, como Portugal, apresenta porém diversas limitações, para as quais têm sido instituídas soluções tais como a sinalização do momento de aquisição do diagnóstico, que pela recente instituição não foi utilizada neste trabalho. Num hospital do Sistema nacional de saúde em Portugal, pela análise dos dados administrativos, determinou-se nos episódios de internamento cirúrgico uma incidência de 2,5% de eventos adversos. Comprovou-se a relação de idade, sexo masculino e admissão urgente com a sua ocorrência. Os doentes que sofreram um evento adverso apresentaram uma probabilidade de óbito bastante superior (odds ratio 12,2) e apresentaram tempos de internamento médio prolongados em cerca de vinte dias. Estes dados não são contudo ajustados para o risco do doente e das intervenções a que são sujeitos. Se forem considerados os tempos de internamento das tabelas de GDH em Portugal, o prolongamento do internamento é de 8,4 dias. A avaliação dos custos adicionais, realizada pelos dias de internamento adicionais, está condicionada à questão metodológica atrás reportada, estimando-se implicações de 1,1% a 8,8% de dias de internamento, com custos de 1.000.000 a 8.600.000 Euros. Em Portugal a monitorização sistemática da ocorrência de eventos, e consequentemente das implicações para a saúde do doente e custos financeiros, não é ainda uma realidade. A implementação do código "presente na admissão" permitirá dar o passo seguinte na utilização dos dados administrativos na compreensão do fenómeno dos eventos adversos.

Adesão terapêutica e hipertensão arterial : o uso de fontes administrativas de dados de prescrição e levantamento de medicação na estimação da adesão à terapêutica com antagonistas dos recetores da angiotensina

RESUMO - Objetivos: São objetivos do presente estudo caraterizar a adesão terapêutica, primária e secundária, na Região de Saúde do Alentejo em utentes que seguiram tratamento para Hipertensão Arterial com Antagonistas dos Receptores da Angiotensina e constatar se a adopção de diferentes medidas produz diferentes resultados de adesão terapêutica. Metodologia: Este estudo é uma análise retrospetiva da prescrição e levantamento de ARA nos anos de 2010 e 2011 na Região de Saúde do Alentejo. Foram considerados 22.450 utentes e cinco diferentes medidas de adesão terapêutica: Rácio de Adesão Primária, Medication Possession Ratio, Compliance Rate, Refill Compliance Rate, Continuous Measure of Medication Gaps. Resultados: Constatou-se que a adesão terapêutica primária para os 22.450 utentes considerados na amostra foi de 0,612 (DP 0,325), a adesão terapêutica medida pelo indicador MPR foi de 0,557 (DP 0,380), pelo indicador CR foi de 0,697 (DP 0,517), pelo indicador RCR foi de 0,695 (DP 0,518) e pelo indicador CMG foi de 0,648 (DP 0,351). Independentemente do indicador considerado, a adesão terapêutica foi mais elevada no sexo feminino do que no sexo masculino, os utentes do sexo feminino apresentaram níveis de sobre-aquisição de medicação mais elevados e a prevalência de utentes que no período não chegaram a levantar nenhuma embalagem de medicação, não obstante a necessidade clínica ter sido identificada em pelo menos 2 momentos no período, foi mais elevada no sexo masculino. As faixas etárias acima dos 70 anos apresentaram níveis médios de adesão terapêutica significativamente superiores aos verificados nas faixas etárias que compreendem os utentes em idade ativa. Constatou-se que os concelhos que apresentaram resultados de adesão terapêutica inferiores à média amostral por um determinado indicador, em regra, viram confirmada essa tendência pelos restantes indicadores. Não obstante, verificou-se que os rankings de desempenho obtidos pelos cinco indicadores apresentaram concordância estatística fraca. Conclusões: Concluiu-se que, não obstante a existência de um conjunto de limitações e condicionalismos metodológicos, os dados atualmente recolhidos ao nível da prescrição e conferência de receituário permitem a mensuração dos comportamentos de adesão terapêutica. A inexistência de consenso científico terminológico tem conduzido à proliferação de indicadores com o fito de medir a adesão terapêutica que, sendo conceptualmente distintos na sua construção, conduzem a diferentes resultados de adesão terapêutica. Os resultados obtidos pelo presente estudo permitiram confirmar este aspecto pelo que não se recomenda a utilização de apenas um indicador para análise dos comportamentos de adesão terapêutica dos utentes.

Semantic relations extraction from unstructured information for domain ontologies enrichment

Based in internet growth, through semantic web, together with communication speed improvement and fast development of storage device sizes, data and information volume rises considerably every day. Because of this, in the last few years there has been a growing interest in structures for formal representation with suitable characteristics, such as the possibility to organize data and information, as well as the reuse of its contents aimed for the generation of new knowledge. Controlled Vocabulary, specifically Ontologies, present themselves in the lead as one of such structures of representation with high potential. Not only allow for data representation, as well as the reuse of such data for knowledge extraction, coupled with its subsequent storage through not so complex formalisms. However, for the purpose of assuring that ontology knowledge is always up to date, they need maintenance. Ontology Learning is an area which studies the details of update and maintenance of ontologies. It is worth noting that relevant literature already presents first results on automatic maintenance of ontologies, but still in a very early stage. Human-based processes are still the current way to update and maintain an ontology, which turns this into a cumbersome task. The generation of new knowledge aimed for ontology growth can be done based in Data Mining techniques, which is an area that studies techniques for data processing, pattern discovery and knowledge extraction in IT systems. This work aims at proposing a novel semi-automatic method for knowledge extraction from unstructured data sources, using Data Mining techniques, namely through pattern discovery, focused in improving the precision of concept and its semantic relations present in an ontology. In order to verify the applicability of the proposed method, a proof of concept was developed, presenting its results, which were applied in building and construction sector.

Practice variations in the production of health

This study investigates three questions related to medical practice variation. First, it tests whether average length of stay across Portuguese National Health Service hospitals varies when controlling for differences in patients’ characteristics. Second, it looks at hospital-level characteristics in order to find out whether these are able to explain differences in average length of stay across hospitals. Finally, it proposes a best practice average length of stay for each of the six episodes of care analyzed. To perform the analysis, administrative data from the Diagnosis-Related groups’ data set for the year of 2012 was used. A replication of a hierarchical two-stage model with hospital fixed effects was carried out. The results show that after taking patients’ characteristics into account, variation in average length of stay across hospitals exists. This variation cannot be explained by hospital-level characteristics.

Ajustamento pelo risco : da conceptualização à operacionalização

RESUMO - As organizações de saúde, em geral, e os hospitais, em particular, são frequentemente reconhecidos por terem particularidades e especificidades que conferem uma especial complexidade ao seu processo produtivo e à sua gestão (Jacobs, 1974; Butler, 1995). Neste sentido, na literatura hospitalar emergem alguns temas como prioritários tanto na investigação como na avaliação do seu funcionamento, nomeadamente os relacionados com a produção, com o financiamento, com a qualidade, com a eficiência e com a avaliação do seu desempenho. O estado da arte da avaliação do desempenho das organizações de saúde parece seguir a trilogia definida por Donabedian (1985) — Estrutura, Processo e Resultados. Existem diversas perspectivas para a avaliação do desempenho na óptica dos Resultados — efectividade, eficiência ou desempenho financeiro. No entanto, qualquer que seja a utilizada, o ajustamento pelo risco é necessário para se avaliar a actividade das organizações de saúde, como forma de medir as características dos doentes que podem influenciar os resultados de saúde. Como possíveis indicadores de resultados, existem a mortalidade (resultados finais), as complicações e as readmissões (resultados intermédios). Com excepção dos estudos realizados por Thomas (1996) e Thomas e Hofer (1998 e 1999), praticamente ninguém contesta a relação entre estes indicadores e a efectividade dos cuidados. Chamando, no entanto, a atenção para a necessidade de se definirem modelos de ajustamento pelo risco e ainda para algumas dificuldades conceptuais e operacionais para se atingir este objectivo. Em relação à eficiência técnica dos hospitais, os indicadores tradicionalmente mais utilizados para a sua avaliação são os custos médios e a demora média. Também neste domínio, a grande maioria dos estudos aponta para que a gravidade aumenta o poder justificativo do consumo de recursos e que o ajustamento pelo risco é útil para avaliar a eficiência dos hospitais. Em relação aos sistemas usados para medir a severidade e, consequentemente, ajustar pelo risco, o seu desenvolvimento apresenta, na generalidade, dois tipos de preocupações: a definição dos suportes de recolha da informação e a definição dos momentos de medição. Em última instância, o dilema que se coloca reside na definição de prioridades e daquilo que se pretende sacrificar. Quando se entende que os aspectos financeiros são determinantes, então será natural que se privilegie o recurso quase exclusivo a elementos dos resumos de alta como suporte de recolha da informação. Quando se defende que a validade de construção e de conteúdo é um aspecto a preservar, então o recurso aos elementos dos processos clínicos é inevitável. A definição dos momentos de medição dos dados tem repercussões em dois níveis de análise: na neutralidade económica do sistema e na prospectividade do sistema. O impacto destas questões na avaliação da efectividade e da eficiência dos hospitais não é uma questão pacífica, visto que existem autores que defendem a utilização de modelos baseados nos resumos de alta, enquanto outros defendem a supremacia dos modelos baseados nos dados dos processos clínicos, para finalmente outros argumentarem que a utilização de uns ou outros é indiferente, pelo que o processo de escolha deve obedecer a critérios mais pragmáticos, como a sua exequibilidade e os respectivos custos de implementação e de exploração. Em relação às possibilidades que neste momento se colocam em Portugal para a utilização e aplicação de sistemas de ajustamento pelo risco, verifica-se que é praticamente impossível a curto prazo aplicar modelos com base em dados clínicos. Esta opção não deve impedir que a médio prazo se altere o sistema de informação dos hospitais, de forma a considerar a eventualidade de se utilizarem estes modelos. Existem diversos problemas quando se pretendem aplicar sistemas de ajustamento de risco a populações diferentes ou a subgrupos distintos das populações donde o sistema foi originalmente construído, existindo a necessidade de verificar o ajustamento do modelo à população em questão, em função da sua calibração e discriminação.

Relatório de estágio curricular realizado na Comissão Nacional de Protecção de Dados

The personal data protection is presented as an indisputably complex and transversal subject and gives an account of this report, a result of curricular internship at the Portuguese Commission for Data Protection. The Commission is the competent authority for the control and supervision of personal data processing. The subject around which this report was prepared is the protection of personal data, analyzed in several aspects. The protection of personal data is, for some time, a topic that raises many concerns, because it is closely linked to fundamental rights constitutionally protected. Fundamental rights inherent in each of us are a result of Article 1 of the Constitution of the Portuguese Republic, in the sense that the dignity of the human person is affirmed as the first value around which the Portuguese legal system will have to be based. In other words, is the dignity of the human person the highest value in the Portuguese legal system. Was the development of societies to the point that we know today that has led to the importance to the personal data of citizens. In modern societies, it is possible to know everything about everyone and the curiosity of others seems not to worry about the injuries that affect the rights of citizens. Where new technologies make excuses for the excessive processing of personal data and where subjects do not seem to bother about their personal data crossing the world, it is important that jurisdictions give value the protection of personal data and the implications of its misuse, in that as these are the mirror of identity each of us and can be used against their owners, causing irreparable damage to the their fundamental rights. Being understood as protection of personal data the possibility of each citizen to decide the use of their data and how they can be used, we can say that its protection depends essentially on each of us, as holders of personal data. Therefore, the protection of our data begins in ourselves.