Usando WPS pré-existente ou Criando-os
Há toda uma descrição / tutorial sobre serviços de processamento da web (WPS) encontrados aqui . A maior parte disso será feita usando solicitações HTTP enviadas para um servidor como o GeoServer que está hospedando esse processo. O link GeoServer descreverá o processo geral de hospedagem e chamada de um WPS usando seu software. A extensão WPS do GeoServer vem com os processos do JTS Topology Suite, que é uma biblioteca de funções espaciais comuns, como operações de buffer e interseção. Aqui está o exemplo deles na execução de uma operação de buffer usando a biblioteca JTS.
Outras maneiras
Existem outras maneiras de fazer isso. Nossa equipe da web usa consultas no banco de dados PostGRE / PostGIS para fazer análises simples, mas não estou familiarizado com isso completamente.
Uma idéia que comecei a pesquisar envolve o uso de scripts python de código aberto, como PySal / GDAL, para fazer análise espacial. Você precisaria usar algum JavaScript / AJAX (ou qualquer linguagem do lado do servidor) para executar esses scripts no servidor e cuspir novamente os resultados. Seria uma opção complicada, mas acredito que daria a você melhores opções de personalização, em oposição à ESRI.
Eu acho que você deve ser capaz de dividir os recursos em uma string GeoJSON para passar como parâmetro para os scripts python. A partir daí, você precisaria converter esse resultado novamente em uma sequência GeoJSON para retornar ao cliente para exibição. Pacotes Python como Shapely podem interpretar uma sequência GeoJSON. Outros podem precisar de alguma solução alternativa escrita para utilizar o GeoJSON, ou pode haver uma opção melhor que eu não tenha pensado em usar.
Outra opção seria usar o GeoTools para escrever um aplicativo da web Java que faria análise espacial. Isso também suporta seqüências de caracteres GeoJSON e possui algumas funções de análise espacial integradas. Eles têm algumas capturas de tela mostrando seus vários aplicativos.
É possível criar seu próprio WPS ou executar um script do lado do servidor. Não será tão fácil quanto a ESRI faz, mas seria gratuito se você estiver usando código-fonte aberto.
Seja qual for o caminho que você decidir, atualize-o aqui, pois é um ótimo tópico!