Urban Sprawl and Spatial Population Estimation Using High-Resolution Satellite Imagery in the Mouila Watershed Areas (Ngounié, Gabon)

  • Glenn-Freddy Mihindou Mihindou Laboratoire d’Analyse Spatiale et des Environnements Tropicaux Université Omar Bongo, Gabon
  • Dieu-Donné Mouketou Tarazewicz Laboratoire de Géomatique, Recherche Appliquée et Conseil Université Omar Bongo, Gabon
  • Annie Beka Beka Laboratoire d’Analyse Spatiale et des Environnements Tropicaux, École Normale Supérieure, Gabon
Keywords: Urban sprawl, Geostatistics, Population estimation, Watershed, Mouila–Gabon

Abstract

Gabon has experienced many difficulties since the 1990s in conducting its population census due to technical, financial, institutional, and political reasons, as well as numerous disputes over the data when these censuses are completed. Indeed, the country is often confronted with delays and repeated postponements between two censuses, officially linked to organizational constraints. In addition, the country faces alarming urbanization, particularly in the management and planning of its watersheds, which are subject to uncontrolled urbanization, thereby increasing the risk of flooding. Thus, this study aims to evaluate urban dynamics, estimate, and model the spatial distribution of the population in the watersheds of Mouila in the Ngounié province of Gabon. Faced with the challenges of expanding urbanization and traditional Gabonese censuses, we rely on a 2008 orthophoto and a 2023 high-resolution SAS Planet image to manually digitize the built-up areas in QGIS to obtain our map of urban sprawl. The population was estimated by assigning 5 persons per built unit, then spatialized using the geostatistical method of ordinary kriging. The results reveal an increase of 31.4% in built units and a spatial extension of population density in the Manvouaka, Doufoura, Doussama, and Dourougni basins. These extensions occurred from the city core towards the periphery. These very high densities follow the presence of basic infrastructure. This satellite-geostatistical approach offers an alternative for territorial planning and watershed management in a context of strong urban growth.  

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References

Abdalla Elsadig Ali. (1988). Population Estimation from Aerial Photographs: A Case Study from Sudan. Geography 73 (2): 132–36. https://doi.org/10.1080/20436564.1988.12452119

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

BAFD/OCDE/PNUD. (2017). Perspectives Économiques en Afrique 2017, Entrepreneuriat et Industrialisation. Éditions OCDE. Paris. 344 p.

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.

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.

Centre d’études stratégiques de l’Afrique. (2025). L’urbanisation sans précédent de l’Afrique modifie le paysage sécuritaire. 8 p.

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

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.

Engo Assoumou Hugues-Cyrille. (2007). Voirie et structure urbaine à Libreville. Ville en Parallèle (n°40-41). p. 152‑78.

ESRI. (s.d.) Fonctionnement du Krigeage—ArcGIS Pro | Documentation. https://pro.arcgis.com/fr/pro-app/3.4/tool-reference/spatial-analyst/how-kriging-works.htm

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. https://theses.hal.science/tel-03957040v

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). L’Institut wallon de l’évaluation, de la prospective et de la statistique. p. 35-56

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.

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.

Kwak Sang Gyu, et Jong Hae Kim. 2017. « Central limit theorem: the cornerstone of modern statistics ». Korean Journal of Anesthesiology 70 (2): 144‑156. https://doi.org/10.4097/kjae.2017.70.2.144

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.

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

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.

Mihindou Mihindou Glenn-Freddy & Mouketou-Tarazewicz Dieu-Donné. (2025). Cartographie des changements 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://hal.science/hal-05452512v1

Mihindou Mihindou Glenn-Freddy. (2024). Impacts de l’urbanisation sur l’hydrogéomorphologie urbaine de Mouila. Mémoire de Master Recherche en Dynamiques Spatiales, Activités et Sociétés (DSAS). UOB, FLSH, DSGEM. LAGRAC. 190 p.

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.

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.

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, Numéro 5. 23 p.

ONU-HABITAT. (2010). L’état des villes africaines 2010 : Gouvernance, inégalité et marchés fonciers urbains. Nairobi, Kenya, 268 p.

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

RGPL. (2013). Résultats globaux du Recensement Général de la Population et des Logements de 2013 du Gabon (RGPL-2013). Direction Générale de la Statistique et des Études Économiques (DGSEE), Bureau Central du Recensement, Libreville, 195 p.

SDAU de Mouila. (2021). Schéma Directeur d’Aménagement et d’Urbanisme de Mouila. République Gabonaise. Ministère de l'habitat et de l'urbanisme. Direction Générale de l'Urbanisme et des Aménagements Fonciers. 65 p.

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. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2023.101122

Published
2026-10-31
How to Cite
Mihindou Mihindou, G.-F., Mouketou Tarazewicz, D.-D., & Beka Beka, A. (2026). Urban Sprawl and Spatial Population Estimation Using High-Resolution Satellite Imagery in the Mouila Watershed Areas (Ngounié, Gabon). European Scientific Journal, ESJ, 22(29), 84. https://doi.org/10.19044/esj.2026.v22n29p84
Section
ESJ Humanities