Application de techniques statistiques pour l’analyse exploratoire des données de suivi de la qualité des rivières

Dans le cadre de son étude « Application de Techniques Statistiques pour l’Analyse Exploratoire des Données de Suivi de la Qualité des Rivières », l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse a mandaté la société BPM Conseil, et son expertise statistique, dans le but de faciliter l’aide à la décision des experts métiers en charge de la validation des données. En effet, pour assurer ses missions de connaissances de la qualité des eaux des milieux, l’Aerm collecte des volumes croissants de données. Il devient donc complexe de les exploiter convenablement d’une part, et d’en extraire de l’information porteuse et éloquente d’une autre part. Afin de répondre aux différents cas d’étude, BPM Conseil a fourni une série de méthodologies statistiques, détaillées dans ce document, permettant de dégrossir certains sujets métiers mais surtout d’apporter des éléments de réponses concrets. Dans un second temps, cette étude a permis à l’Agence de l’Eau, d’améliorer drastiquement, sa connaissance structurelle des données stockées, mais également de repérer les informations peu ou mal relevées. Pour cela, l’étude menée et composée de quatre cas particuliers, a permis : · D’identifier les données anormales par un algorithme de spécifications des valeurs fortes, en fonctions des corrélations 2 à 2 des paramètres polluants. · En utilisant la méthode d’Analyse en Composantes Principale couplée d’un k-means, deux cartes d’identité ont été proposées ; l’une par groupe de station aux comportements de pollution similaires, et une autre par station à l’unité pour déceler des prélèvements dits « hors-norme ». · De déterminer des cycles et des pics, haut ou bas, sur chaque paramètre, en utilisant la méthode d’autocorrélation totale et partielle en fonction de la sporadicité avérée des mesures de polluants. · Une méthode ANOVA a également démontré l’impact des phases hydrologiques sur les valeurs des polluants mesurées dans les eaux des milieux. · De caractériser, à partir d’une régression Stepwise (pas à pas), l’impact de la composition et l’occupation des sols des bassins versants et corridors des cours d’eau sur les valeurs mesurées des polluants. · Un modèle de risque de présence de valeurs fortes de paramètres polluants dans les cours d’eau non surveillés a ensuite été élaboré en utilisant l’algorithme de construction des arbres de décision.