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Détection d’épidémie : analyse multi-échelle par transformée par ondelettes, épidémie de choléra, Haïti - 07/08/14

Doi : 10.1016/j.respe.2014.06.059 
J. Gaudart a, S. Rebaudet b, G. Texier c, R. Barrais d, R. Piarroux b, R. Giorgi a
a Aix-Marseille Université, UMR912 Sesstim (Inserm - IRD - Amu), Marseille, France 
b Aix-Marseille Université, UMD3 (Amu - SSA), Marseille, France 
c Centre Pasteur du Cameroun, Yaoundé, Cameroun 
d Ministère de la santé publique et de la population, Port-au-Prince, Haïti 

Résumé

Introduction

Les fonctions ondelettes permettent d’extraire les caractéristiques de séries temporelles non-stationnaires. Classiquement complexes, elles détectent, en épidémiologie, la périodicité de longues séries, sans détecter avec précision les dates de changement. Notre objectif était de développer une fonction ondelette détectant le démarrage des pics épidémiques.

Méthode

Une ondelette réelle continue non-périodique a été définie et comparée formellement aux fonctions complexes classiques. Nous avons défini une fonction spectrale spécifique pour la détection multi-échelle de flambées épidémiques et une fonction croisée pour la relation entre deux séries. Appliquée à l’épidémie de choléra, Haïti 2010–2011 et à sa relation avec la pluviométrie, cette analyse a été comparée à une analyse de points de changement (CPA).

Résultats

Appliquée au choléra, deux principaux pics ont été détectés, correspondant à des dynamiques différentes. Le premier correspondait au démarrage violent le 19 octobre 2010, le second à la recrudescence lente en saison des pluies (mai 2011). La CPA repérait trop de changements (14) sans détecter les différentes dynamiques. L’analyse par ondelettes pluie-choléra a montré l’absence de relation au début de l’épidémie, mais une relation en novembre 2010 (cyclone) et en mai 2011.

Discussion

Appliquée à une série non périodique non stationnaire, l’analyse multi-échelle par ondelettes a détecté les dates des flambées épidémiques, leur dynamique et leur relation variable avec la pluviométrie. Les ondelettes classiques permettent une analyse multi-échelle de la périodicité et de deux séries mais sans analyse précise en temps. La CPA ne permet pas d’analyse multi-échelle ni d’étudier deux séries temporelles.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots clés : Choléra, Épidémie, Séries temporelles non-stationnaires non-périodiques, Transformée par ondelette


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Vol 62 - N° S5

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