Mapping the environmental coverage of the INDEPTH demographic surveillance system network in rural Africa

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Abstract

Objectives

The INDEPTH DSS network was founded in 1998 to provide an international network of field sites for continuous demographic evaluation of populations and their health. Results from the network have been used to derive estimates of mortality, morbidity and health equity. Spatial extrapolation and logical summaries of these findings are dependent on the network covering a representative sample of the environments in a region and their interrelationships being known. Here, we investigate how comprehensive is the coverage of the network of rural DSS sites in Africa in terms of the range of ecological zones found across the continent.

Methods

We used satellite imagery to define an environmental signature for each INDEPTH DSS site, and then calculate Euclidean distances from these signatures to the environmental signatures of every image pixel across Africa. These distances were then mapped and a gridded population surface used to mask uninhabited areas to illustrate the extent of the environmental coverage of the INDEPTH network. Environmental similarities between DSS sites were also calculated, hierarchically clustered and visualized as a dendrogram to examine between site relationships. Finally, an ecozonation of Africa was used to analyse the per-ecozone environmental similarity of the INDEPTH DSS network.

Results and conclusions

The current INDEPTH DSS network in Africa spans all the major environmental zones, but within these zones the environmental coverage of the network varies. These variations were mapped by ecozone. These maps provide valuable information in determining the confidence with which relationships derived from rural INDEPTH DSS sites can be extended to other areas. The results also indicate suites of sites that form environmentally cohesive groups and from which data can be logically summarized. Finally, the results highlight areas where the location of new INDEPTH DSS sites would increase significantly the environmental coverage of the network.

OBJECTIFS

Le réseau du Système de Surveillance Démographique (SSD) du projet INDEPTH a été créé en 1998 pour procurer un réseau international de sites de terrain permettant l'évaluation démographique en continue des populations et de leur santé. Nous avons évalué l'étendue de la couverture du réseau du SSD des sites en milieu rural en Afrique, en fonction des zones écologiques à travers le continent.

MÉTHODES

Nous avons utilisé l'imagerie par satellite pour définir une signature environnementale pour chaque site du SSD de INDEPTH et avons calculé les distances euclidiennes à partir de ces signatures pour obtenir des signatures environnementales de chaque pixel d'image à travers l'Afrique. Ces distances ont ensuite été cartographiées et une échelle de population en terme de surface a été utilisée pour masquer les zones inhabitées afin d'illustrer l'étendue de la couverture environnementale du réseau INDEPTH. Les similarités environnementales entre sites du SSD ont également été calculées, groupées hiérarchiquement et visualisées sous forme de dendrogramme afin de pouvoir examiner les associations entre sites. Enfin, une ecozonage de l'Afrique a été utilisée pour analyser la similarité environnementale par ecozone du réseau du SSD du projet INDEPTH.

Résultats et conclusion

Le réseau actuel du SSD du projet INDEPTH en Afrique couvre les zones environnementales majeures, mais à l'intérieur de ces zones, la couvertures environnementale du réseau varie. Ces variations ont été cartographiées par ecozones. Ces cartes procures des informations importantes pour la détermination de la confiance avec laquelle les associations dérivant entre les sites du SSD de INDEPTH peuvent être extrapolées à d'autres zones. Les résultats indiquent aussi une série de sites formant des groupes environnementaux cohésifs et les données pouvant logiquement être tirées. Enfin, les résultats révèlent les zones dans lesquelles la présence de nouveaux sites du SSD de INDEPTH accroîtrait significativement la couverture environnementale du réseau.

Objetivos

El sistema de seguimiento demográfico (SSD) de la red de INDEPTH fue fundado en 1998 con el fin de proveer una red internacional de centros de campo para una evaluación demográfica continua de las poblaciones y su salud. Hemos evaluado que tan exhaustiva es la cobertura de la red de centros rurales con SSD en África en términos del rango de zonas ecológicas encontradas a lo largo del continente.

MÉTODOS

Hemos utilizado imágenes de satélite para definir una firma ambiental para cada centro INDEPTH DSS y después calculamos las distancias Euclideanas desde estas firmas a las firmas ambientales de cada píxel de imagen a través de África. Estas distancias fueron entonces mapeadas y se utilizó una cuadricula de la superficie no habitada como máscara para ilustrar la extensión de la cobertura ambiental de la red INDEPTH. Se calcularon también las similitudes ambientales entre los sitios SSD, agrupados jerárquicamente y visualizados como un dendograma, para examinar la relaciones entre los sitios. Finalmente, se utilizaron las ecozonas para analizar similitudes ambientales ecozónicas de la red SSD INDEPTH.

Resultados y Conclusión

La red actual de INDEPTH DSS en África incluye todas las zonas ambientales principales, pero dentro de estas zonas la cobertura ambiental de la red varía. Estas variaciones fueron mapeadas por ecozona. Estos mapas proveen información valiosa para la determinación de la confidencia con la que se pueden extrapolar las relaciones de los centros rurales DSS de INDEPTH a otras áreas. Estos resultados también indican los centros que forman grupos ambientalmente cohesivos y de los cuales los datos pueden ser sumados. Finalmente los resultados sobresaltan las áreas en las que la nuevos centros DSS de INDEPTH aumentarían significativamente la cobertura ambiental de la red.

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