Preliminary study on malaria indicators for Zimbabwe at different spatial resolutions

The preliminary study on malaria indicators in Zimbabwe was carried out using an approach that considers different resolutions. Malaria is an infectious disease transmitted by Anopheles mosquitoes that affects many humans, especially in Africa. Several intervention programs have been conducted over the years to prevent and fight the disease, which causes hundreds of thousands of deaths throughout the world each year (429,000 estimated malaria deaths in 2015), according to the World Health Organization (WHO). This thesis shows our analysis about possible malaria indicators, starting from a country resolution and ending with a district resolution. Several indicators have been considered such as health care facility locations, parasite rate and sickle cell trait frequency in the population, with a focus on climate indicators such as temperature, precipitation, humidity, wind and elevation. Our idea was that all of these indicators may be possible candidates to reaching the goal of finding good correlations to malaria occurrences. The biggest issue and challenge faced during this project has been finding the relevant data, since many datasets only contain information about some districts, with different spatial and time resolutions. Our goal is to consider all the potentially relevant data that have been found online, analyze them and extrapolate as much useful information as possible.

Questo progetto di tesi di laurea magistrale in Ingegneria Informatica consiste in uno studio preliminare sugli indicatori che potrebbero essere correlati al numero di casi e morti di malaria. In particolare, è stata considerata l’incidenza di questa malattia in Zimbabwe, Paese dell’Africa Meridionale, mediante un approccio a diverse risoluzioni spaziali. La malaria è una malattia infettiva trasmessa dalle zanzare della specie Anofele che colpisce molti esseri umani, specialmente in Africa. Diversi programmi di intervento sono stati condotti nel corso degli anni, al fine di prevenire e combattere la malaria, che secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) causa centinaia di migliaia di morti nel mondo ogni anno (sono 429.000 le morti stimate per malaria nel 2015). Questa tesi mostra un’analisi preliminare su possibili indicatori correlati alla malaria, partendo da una risoluzione a livello di Paese, e terminando con una risoluzione a livello di distretto/città. Diversi indicatori sono stati considerati, come ad esempio la posizione geografica di strutture sanitarie, il tasso nella popolazione del parassita (Plasmodio) che causa la malattia, la frequenza di anemia falciforme nella popolazione, con particolare attenzione agli indicatori climatici come temperatura, precipitazioni, umidità, vento e altitudine. La nostra idea iniziale consisteva nell’ipotesi che tutti questi indicatori fossero possibili candidati nel trovare buone correlazioni tra essi e le occorrenze di malaria in Zimbabwe. Il problema e la sfida più grandi riscontrati durante questo progetto, sono stati la ricerca di dati rilevanti e l’integrazione di essi, dato che molti dataset analizzati contenevano informazioni eterogenee, come dati riguardanti solamente alcuni distretti del Paese, con risoluzioni spaziali e temporali differenti. Il nostro obiettivo è quello di considerare tutti i dati rilevanti trovati online, analizzarli ed estrapolare da essi il maggior numero di informazioni utili possibili.