Urban Sprawl and Spatial Population Estimation Using HighResolution Satellite Imagery in the Mouila Catchment Areas (Ngounié-Gabon)
Abstract
Since the 1990s, Gabon has faced numerous difficulties in conducting its population censuses due to technical, financial, institutional and political reasons, as well as widespread disputes over the data once these censuses are completed. Indeed, the country is often faced with repeated delays and postponements between censuses, officially attributed to organisational constraints. Furthermore, the country is facing alarming urbanisation, particularly in the management of its catchment areas, which are subject to uncontrolled urban development, thereby exacerbating the risk of flooding. The aim of this study is therefore to assess urban dynamics and to estimate and model the spatial distribution of the population within the Mouila catchment areas in the Ngounié province of Gabon. In light of the challenges posed by urban expansion and traditional Gabonese censuses, we will rely on a 2008 orthophoto and a high-resolution SAS Planet 2023 image to manually digitise built-up areas in QGIS in order to produce our urban sprawl map. The population was estimated by assigning 5 people per built unit, then spatialised using the ordinary kriging geostatistical method. The results reveal a 31.4% increase in built units and a spatial expansion of population density in the Manvouka, Doufoura, Doussama and Dourougni basins respectively. These extensions have developed from the city centre outwards towards the periphery. These very high densities follow the distribution of basic infrastructure. This satellite-based geostatistical approach offers a robust alternative for spatial planning and catchment management in a context of rapid urbanisation.
Downloads
References
2. Badji Samba Dialimpa. (2016). Analyse - Gabon : des éléments pour comprendre la vieille controverse sur la démographie. Africa Check. https://africacheck.org/fr/fact-checks/blog/analyse-gabon-des-elements-pour-comprendre-la-vieille-controverse-sur-la.
3. BAFD/OCDE/PNUD (2017) Perspectives Économiques en Afrique 2017, Entrepreneuriat et Industrialisation. Éditions OCDE. Paris. 344 p.
4. Biboutou Armel. (2022). Dynamiques d’urbanisation et risques écosystémiques dans la région de Libreville (Gabon) [Thèse Université Paris Cité]. https://theses.hal.science/tel-04201955. 483 p.
5. Bloc-Duraffour Pierre. (1998). Les villes dans le monde. Collection Ac.Universitair n°42. Paris. Armand Colin.ISBN: 978-2-200-01817-7. 96 p.
6. Centre d’études stratégiques de l’Afrique. (2025). L’urbanisation sans précédent de l’Afrique modifie le paysage sécuritaire. 8 p.
7. Darin Edith, Mathias Kuépié, Hervé Bassinga, Gianluca Boo, Andrew J. Tatem, et Paul Reeve. (2022). « The Population Seen from Space: When Satellite Images Come to the Rescue of the Census »: Population Vol. 77 (3): 437-64. https://doi.org/10.3917/popu.2203.0467.
8. Digital Earth Africa. (2021). « Cartes de densité de population à haute résolution ». https://docs.digitalearthafrica.org/fr/latest/sandbox/notebooks/Datasets/High_Resolution_Population_Density.html.
9. Dureau Françoise, & Barbary Olivier. (1990). L’enquête par sondage sur image satellite : Une solution pour améliorer l’observation des populations citadines. Statéco, p. 63-100.
10. Dureau Françoise, et Olivier Barbary. (1990). « L’enquête par sondage sur image satellite : une solution pour améliorer l’observation des populations citadines ». Statéco. p. 271-284.
11. Engo Assoumou Hugues-Cyrille. (2007). Voirie et structure urbaine à Libreville. Ville en Parallèle (n°40-41). p. 152-78.
12. ESRI. (s.d.) Fonctionnement du Krigeage—ArcGIS Pro | Documentation. https://pro.arcgis.com/fr/pro-app/latest/tool-reference/3d-analyst/how-kriging works.htm.
13. ESRI. s. d. « Fonctionnement du Krigeage—ArcGIS Pro | Documentation ». https://pro.arcgis.com/fr/pro-app/latest/tool-reference/3d-analyst/how-kriging-works.htm.
14. Essono Milla Dimitri. (2022). Caractérisation de l’étalement urbain et des inégalités environnementales à Libreville (Gabon). Thèse de doctorat en Géographie. Le Mans Université. 396 p.
15. Hallot Eric, Odile Close, Tais Grippa, Benjamin Beaumont, Nathalie Stephenne, et Éléonore Wolff. (2020). Cartographie détaillée de la densité de population : comparaison de méthodes dasymétriques. Dynamiques régionales 2019/2 N° 8. L’Institut wallon de l’évaluation, de la prospective et de la statistique. https://doi.org/10.3917%2Fdyre.008.0035
16. Hansen Herbert, Wolff Eléonore, Lohlé-Tart Louis, Lambert André., Taupin Sophie, Bonino Enrico., & Sotiaux Alix. (2009). Estimer la population à l’aide de la télédétection ? ... Un défi pour le développement ! [Fiche Popsater sur le site Belgian Earth Observation Platform]. p. 16-17.
17. Juran Sabrina, Kuepie Mathias, Jones Maureen, Valle Catalina, Weny Kathrin, Nathan Mathias, Tatem Andy, Lazar Attila, Leasure Douglas, & Chamberlain Heather. (2020). Valeur des estimations modélisées de la population pour la planification et la préparation des recensements. Note d’orientation technique. Version 2. Fonds des Nations Unies pour la population (UNFPA). WorldPop, University of Southampton. 6 p. https://unfpa.org/sites/default/files/resource-pdf/Valeur_des_estimations_modelisees_de_la_population_pour_la_planification_et_la_preparation_des_recensements.pdf
18. Krivoruchko Konstantin, et Alexander Gribov. 2019. « Evaluation of Empirical Bayesian Kriging ». Spatial Statistics 32 (août): 100368. https://doi.org/10.1016/j.spasta.2019.100368.
19. Lachaud Jean-Pierre. (2006). Urbanisation, pauvreté et capacités : nouveaux défis des stratégies de développement ? Une approche spatio-temporelle au Burkina Faso. Revue d’Économie Régionale et Urbaine 2006-3. p. 455-488.
20. Libongui Gérald Emmanuel. (2023). Agriculture en zone urbaine et périurbaine de Libreville : Dynamiques spatiales, acteurs et enjeux environnementaux. Thèse de doctorat en Géogrpaphie. Le Mans Université. 383 p. https://theses.hal.science/tel-03921714
21. Mambani Jean-Bernard. (2007). « Aménagement du territoire et maîtrise spatiale : les dynamiques des paysages de la province de la Ngounié (GABON) ». Thèse de doctorat en Géographie-Aménagement, Université de Pau et des Pays de L’adour. 277 p.
22. Mihindou Mihindou Glenn-Freddy & Mouketou-Tarazewicz Dieu-Donné. (2025). Cartographie deschangements d’occupation du sol dans la commune de Mouila au Gabon entre 2003 et 2023. Àhoho – Revue de Géographie du LARDYMES. N°35-19 ͤ année. ISSN-P : 1993-3134. ISSN-L :3007-4185. p. 51-67. URL : https://ahoho.net/wp-content/uploads/journal/published_paper/volume-
23. Neal Isaac, Sohan Seth, Gary Watmough, et Mamadou S. Diallo. (2022). « Census-Independent Population Estimation Using Representation Learning ». Scientific Reports 12 (1): 5185. https://doi.org/10.1038/s41598-022-08935-1.
24. Nguema Rano-Michel. (2005). Développement de la ville, découpage et appropriation des territoires urbains au Gabon : le cas de Libreville. Belgeo, n°4, https://doi.org/10.4000/belgeo.12167. 19 p.
25. Okanga-Guay, Marjolaine. (2013). « Cartographie de l’extension urbaine et de la pression sur l’environnement : le cas de la périphérie nord de Libreville, Gabon ». Revue Gabonaise de Géographie, no Numéro 5 (janvier): 23 p. https://www.researchgate.net/publication/305642040_Cartographie_de_l%27extension_urbaine_et_de_la_pression_sur_l%27environnement_le_cas_de_la_peripherie_nord_de_Libreville_Gabon.
26. Ongo Nkoa Bruno Emmanuel & Simon Song Jacques (2019). Urbanisation et inégalités en Afrique : une étude à partir des indices désagrégés. Revue d’Économie Régionale & Urbaine Juin(3): p. 447-484. doi:10.3917/reru.193.0447.
27. ONU-HABITAT. (2010). L’état des villes africaines 2010 : Gouvernance, inégalité et marchés fonciers urbains. Nairobi, Kenya, 268 p.
28. Rapoport Benoît. (2002). Famille nucléaire et accueil de parents dans les ménages urbains au Gabon. Cahiers québécois de démographie, 31(1), p. 151-182. https://doi.org/10.7202/000427ar
29. SDAU. (2021). Schéma Directeur d’Aménagement et d’Urbanisme de Mouila. Republique Gabonaise. Ministère de l'habitat et de l'urbanisme. Direction Générale de l'Urbanisme et des Aménagements Fonciers. 65 p.
30. Yagoub Mohamed Mustafa, Yacob Tesfamichael Tesfaldet, Tareefa Alsumaiti, Naeema Al Hosani & Marwan Gamal Elmubarak. (2024). Estimating Population Density Using Open-Access Satellite Images and Geographic Information System: Case of Al Ain City, UAE . Remote Sensing Applications: Society and Environment 33: 13. doi:10.1016/j.rsase.2023.101122.
31. Yagoub, Mohamed Mustafa, Yacob Tesfamichael Tesfaldet, Tareefa AlSumaiti, Naeema Al Hosani, et Marwan Gamal Elmubarak. 2024. « Estimating Population Density Using Open-Access Satellite Images and Geographic Information System: Case of Al Ain City, UAE ». Remote Sensing Applications: Society and Environment 33 (janvier): 13. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2023.101122.
Copyright (c) 2026 Glenn-Freddy Mihindou Mihindou, Dieu-Donne Mouketou Tarazewicz, Annie Beka Beka

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.


