Public health and environmental health risks associated with water in Cotonou, Benin : spatial modeling and analysis approaches

Notre travail doctoral contribue à l’analyse de la gestion des risques sanitaires liés à l’eau à Cotonou au Bénin par la mise en place d’un Système d’Information Géographique (SIG). Relevant à la fois de la géographie physique et humaine, le sujet de cette thèse est une approche intégrée des interfaces de la Nature et de la société. Plus que les différences et les approches dualistes, c’est l’interdépendance entre mode de vie et santé que nous avons mis en évidence. Pour ce faire, il parait opportun d’inscrire dans une dynamique les évolutions de l’environnement biophysique de notre zone d’étude (la ville de Cotonou), d’en connaître les rythmes de progression et de régression au cours du temps, et d’apprécier les phénomènes à plusieurs échelles spatio-temporelles.Sur le plan méthodologique, pour traiter les phénomènes spatiaux les méthodes d’inspiration hypergraphique et ensembliste apparaissent de nos jours comme des plus efficaces. Les SIG appuient cette approche dans la mesure où ils permettent la spatialisation de données de nature et de sources différentes. Deux axes de recherche complémentaires ont formé l’épine dorsale de cette contribution: la modélisation et l’analyse spatiales. La modélisation spatiale se matérialise sous forme d’un Modèle Conceptuel de Données d’inspiration hypergraphique et ensembliste adapté à notre sujet. La prise en compte de l’analyse spatiale dans le domaine de la santé est une démarche émergeante, assurant une surveillance globale de l’environnement pour la lutte contre les maladies et le suivi correctif de facteurs impliqués dans des cycles épidémiologiques. La distribution des maladies et les résultats sanitaires auxquels on aboutit sont grandement affectés par les lieux de vie. Pour atteindre nos objectifs, nous avons opté pour une entrée par l’espace en privilégiant la télédétection aérienne et spatiale. L’intégration des données issues des outils d’observation de la Terre dans le SIG mis en place a apporté des informations nouvelles et intéressantes. La télédétection a permis de délimiter les espaces pertinents pour nos recherches, de repérer les biotopes propices au développement des parasites, les milieux et leurs évolutions, les infrastructures, etc. Le SIG a en outre permis d’utiliser de façon complémentaire les données issues des outils d’observation de l’espace pour analyser les mutations en cours dans la ville littorale de Cotonou, afin de rendre compte du fonctionnement des systèmes d’utilisation de l’espace par les communautés qui peuplent la ville. Les faits sanitaires et les zones à risques ont été localisés et leur organisation spatiale, détectée grâce aux technologies du SIG. La recherche de zones à risques sanitaires a été effectuée à plusieurs échelles et le niveau de précision des résultats obtenus dépend étroitement de la qualité des données utilisées.Our Ph.D. dissertation contributes to the analysis of the management of health risks associated with water in Cotonou, Benin through the implementation of a Geographic Information System (GIS). Pertaining to both physical and human geography, the topic of this dissertation is an integrated approach of nature and society interfaces. Going beyond the differences and dualistic approaches this dissertation has highlighted the interdependence between lifestyle and health. To achieve that objective, we put in context the dynamics of the changes in the biophysical environment of our study area (the city of Cotonou), we study its progression and regression over time, and assess the phenomena through several spatial and temporal perspectives.On the methodological level, Data Model based on the theories of the hypergraphs (Hypergraph Based Data Structure) and the sets methods are the most efficient ones for assessing spatial phenomena. GIS are compatible with that approach as they make it possible to map geographically data of different types and sources. Our contribution consists of two complementary research axes that are modeling and spatial analyses.The spatial modelling materializes in through of a conceptual model of the hypergraphs and the sets data adapted to the problem. The inclusion of spatial analysis in health studies is an emerging approach that allows for a comprehensive monitoring of the environment in order to fight against diseases. It also makes it possible to provide corrective changes related to epidemiological cycles. The distribution of diseases and health outcomes obtained through this exercise is greatly affected by where people live.We use space remote sensing to achieve our objectives. The data obtained from GIS brought new and interesting insights. Remote sensing has delineated the areas relevant to our research, to identify habitats for the development of parasites, and their development environments, infrastructure, etc.GIS has also made it possible to use data from observation tools to analyze the space changes taking place in the coastal town of Cotonou, to reflect the operation of systems using the space by the city dwellers. The facts and health risk areas were located and their spatial organization, detected through GIS technologies. The search for health-risk areas was conducted at multiple scales and the accuracy of the results depends strongly on the quality of data used