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Construction et mise en œuvre de plans d’échantillonnage adaptés aux données issues de l’observatoire VALPENA sur les activités de pêche professionnelle

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Abstract

L’intensification et la diversification des activités en mer impliquent un partage croissant de l’espace maritime. Afin de disposer d’informations sur leurs pratiques, les marins pêcheurs professionnels avec des universitaires ont développé une démarche originale basée sur une cartographie fine des activités de pêche. Reposant sur des enquêtes déployées chaque année auprès de la totalité des marins pêcheurs, diverses contraintes jouent sur la pérennité du dispositif de recueil des données. Différentes stratégies d’échantillonnage dont celle basée sur la théorie des sondages ont donc été testées. Les simulations effectuées montrent qu’un plan d’échantillonnage stratifié aléatoire simple s’avère particulièrement adapté.
Construction et mise en œuvre de plans d’échantillonnage
adaptés aux données issues de l’observatoire VALPENA
1
sur
les activités de pêche professionnelle
Lise Bellanger*, Elodie Plissonneau**, Ion Tillier***, Brice Trouillet****
* Université de Nantes
Laboratoire de Mathématiques Jean Leray – UMR CNRS 6629, bât. 10 bureau 116,
UFR Sciences et Techniques, 2 rue de la Houssinière, BP 92208, 44322 Nantes Cedex 3
lise.bellanger@univ-nantes.fr
http://www.math.sciences.univ-nantes.fr/~bellanger/
** Université de Nantes
Maison des Sciences de l’Homme – USR3491, bureau 312
5 allée Jacques Berque, BP 12015, 44021 Nantes Cedex 1
elodie.plissonneau@univ-nantes.fr
*** COREPEM
Chargé de missions Pêche et Eolien en mer
Comité Régional des pêches maritimes et des élevages marins des Pays de la Loire,
2 rue Colbert, 85100 Les Sables d’Olonne
ion.tillier@corepem.fr
**** Université de Nantes
LETG-Nantes, Géolittomer – UMR 6554 CNRS
BP 81227, 44312 Nantes Cedex 3
brice.trouillet@univ-nantes.fr
http://www.univ-nantes.fr/trouillet-b
Résumé. L’intensification et la diversification des activités en mer impliquent
un partage croissant de l’espace maritime. Afin de disposer d’informations sur
leurs pratiques, les marins pêcheurs professionnels avec des universitaires ont
développé une démarche originale basée sur une cartographie fine des activités
de pêche. Reposant sur des enquêtes déployées chaque année auprès de la tota-
lité des marins pêcheurs, diverses contraintes jouent sur la pérennité du disposi-
tif de recueil des données. Différentes stratégies d’échantillonnage dont celle
basée sur la théorie des sondages ont donc été testées. Les simulations effectuées
montrent qu’un plan d’échantillonnage stratifié aléatoire simple s’avère particu-
lièrement adapté.
1
éVALuation des activités de PEche au regard des Nouvelles Activités (VALPENA).
Plans d’échantillonnage adaptés aux données issues des activités de pêche professionnelle
2
1 Introduction
L’intensification des activités en mer, mais aussi leur diversification (émergence des éner-
gies marines renouvelables, des aires marines protégées, de l’aquaculture offshore, etc.), con-
traignent les marins pêcheurs professionnels à modifier leurs pratiques et/ou leurs espaces de
travail. Ces activités créent une pression de plus en plus importante sur la pêche maritime
professionnelle et peuvent être à l'origine de conflits de plus en plus nombreux.
Dans ce contexte, la spatialisation des activités de pêche est devenue un enjeu de connais-
sance capital. La création d’un système d’observation spatio-temporelle normalisée des acti-
vités de pêche était indispensable. À cet effet, le projet VALPENA (éVALuation des activités
de PÊche au regard des Nouvelles Activités) a vu le jour en 2010 et est devenu un Groupement
d’Intérêt Scientifique (GIS) en 2014. Il est issu d’une co-construction entre scientifiques et
structures professionnelles du domaine des pêches et est conçu comme une plateforme colla-
borative structurant des observatoires régionaux des pratiques de pêche. Aujourd’hui, il réunit
6
2
des 9 CRPMEM
3
à l’échelle nationale métropolitaine (soit environ 3000 navires sur les 4500
de la flotte métropolitaine). Les données issues des observatoires VALPENA sont exploitées
par les structures professionnelles des pêches et servent de socle opérationnel à la défense de
l’intérêt des marins pêcheurs.
Les observatoires VALPENA rencontrent cependant deux problèmes majeurs dans la mise
en œuvre des enquêtes auprès des pêcheurs :
- le manque de moyens des comités pour enquêter la totalité des navires chaque année ;
- le refus des pêcheurs d’être enquêté, lié à la sur-enquête dont ils font l’objet.
Pour pallier ces deux problèmes, il a été décidé de mettre en place un plan d’échantillon-
nage (PE). Dans un premier temps, un premier PE (PEactuel) a été construit. Il conduit à n'en-
quêter qu'un tiers de la flotte chaque année, de manière à avoir couvert l’intégralité de la flotte
au bout de trois années. Il est actuellement mis en place au sein du COREPEM
4
(pour les
enquêtes réalisées de 2013 à 2015, sur l’activité de l’année précédente). Le but de cette pré-
sentation est de comparer le PEactuel à d'autres utilisant la théorie des sondages, pour aboutir
à des recommandations de mise en œuvre sur le terrain.
2 Matériel et méthodes
2.1 Matériel
Les données à traiter concernent aujourd’hui les deux-tiers de la flotte française métropo-
litaine. Avec une clé qui est le navire, les bases de données VALPENA combinent :
- des données d’enquête localisant, à l’échelle mensuelle, les activités de pêche en
fonction d’un référentiel spatial constitué d’un maillage géométrique de 3 milles
nautiques de côté, en distinguant engins de pêche mis en œuvre et espèces ciblées ;
- des données techniques et administratives sur les navires de pêche : port d’attache et
d’exploitation, caractéristiques techniques (longueur, puissance, etc.), armateurs, etc.
Ce système permet aujourd’hui de fournir des données capitales et inédites, tant pour que
2
Nord-Pas-de-Calais/Picardie, Haute et Basse Normandie, Bretagne, Pays de la Loire et PACA.
3
Comités Régionaux des Pêches Maritimes et des Élevages Marins.
4 Comité Régional des Pêches maritimes et des Élevages Marins des Pays de Loire.
L. Bellanger, E. Plissonneau, I. Tillier et B. Trouillet
3
les pêcheurs puissent exprimer leurs intérêts qu’à des fins de recherche. Elles complètent
d’autres données détenues par le Ministère en charge de la pêche. Différents travaux permettent
de comprendre le format des données ainsi que la méthode déployée pour les collecter et les
traiter (Plissonneau (2014), Tillier et al. (2014) ou Trouillet (2013)).
Afin d’éviter, dans les années à venir, d’enquêter tous les navires tous les ans, tout en
maintenant un bon niveau de représentativité, un travail sur le recueil des données utilisant un
PE a été initié. Différents PE sont testés afin d’améliorer la représentativité grâce à l’utilisation
de la théorie des sondages. Les résultats sont présentés ici pour les données de l’activité de
l’année 2010 de la flotte des Pays de la Loire.
2.2 Méthodes
2.2.1 Indicateur d'Intensité (II)
En concertation avec les différents comités membres du GIS, l’Indicateur d’Intensité (II) a
été choisi pour construire et comparer les différents PE. Calculé pour chaque maille h, l’II
correspond au nombre de mois déclarés travaillés, cumulés pour tous les navires de la flotte
étudiée sur la période étudiée. En notant N le nombre de navires de la flottille étudiée et MO
le nombre de mois de la période étudiée, l’II sur la maille h s’écrit :
II
flottille
(maille
h
)=1
mois
m
*maille
h
*nav
n
m=1
MO
n=1
N
Afin d’obtenir un indicateur compris entre 0 et 1, on utilisera l’II
p
défini par :
II
p
(maille
h
)=
II
(
maille
h
)
MO
*
N
2.2.2 Les différents PE étudiés
Afin de tester l’efficacité du PEactuel, PE actuellement mis en place au sein des Pays de
la Loire, et de l’améliorer, deux autres PE (PEstrat et PEstratn, PE stratifiés aléatoires simples,
avec allocation proportionnelle) ont été créés grâce aux techniques de la théorie des sondages
(voir par exemple les ouvrages de référence de Ardilly (2006), Lumley (2010) ou Tillé (2001)).
En voici une brève description :
- PEactuel : taille de l’échantillon : 1/3 de la flotte enquêtée ; stratification basée sur le
type d’engin utilisé et le quartier maritime d’immatriculation ;
- PEstrat : taille de l’échantillon : 1/3 de la flotte enquêtée ; stratification affinée grâce
au savoir des comités ;
- PEstratn : taille de l’échantillon optimisée en utilisant la théorie des sondages (Tillé,
2001, chapitres 4 et 7), stratification identique à celle du PEstrat.
La construction de ces PE est détaillée dans Plissonneau (2014).
2.2.3 Méthode de comparaison des PE
Afin de déterminer le PE qui représente le plus précisément l’activité de la flotte totale,
l’II
p
associé à chaque maille h a été calculé pour chacun des 3 PE et comparé à la valeur obte-
nue pour la flotte totale. La méthode est la suivante :
- Calcul de l’II
p
pour chacune des mailles pour l’ensemble de la flotte ;
Plans d’échantillonnage adaptés aux données issues des activités de pêche professionnelle
4
- Pour chacun des 3 PE, pour b=1,…,500 :
tirage aléatoire d’un échantillon b;
calcul de l’II
p
pour chacune des mailles, à partir de cet échantillon.
- Comparaison des résultats par maille : calcul des biais, variances et Erreur Quadra-
tique Moyenne (EQM) absolus et relatifs, pour chaque maille et cartographie.
- Comparaison globale des résultats de chaque PE : calcul des biais, variances et EQM
moyennés sur toutes les mailles.
3 Résultats et perspectives
Les résultats présentés seront ceux obtenus sur l’activité des navires des Pays de la Loire
en 2010. Nous montrerons que le nouveau plan d’échantillonnage stratifié proposé permet
d’enquêter un nombre de navires plus faible que celui actuellement mis en place (pour cette
région), avec une précision meilleure, tout en respectant un tirage totalement aléatoire.
Pour la région Nord-Pas-de-Calais/Picardie par exemple, les tests ont aussi été réalisés et
une liste de navires à enquêter en 2015 a été produite, grâce à la mise en place d’une méthode
de tirage aléatoire suivant une technique des sondages aléatoires simples stratifiés. Cette ap-
proche sera généralisée à l’ensemble des régions ayant adopté le dispositif VALPENA, de
manière à proposer aux comités enquêteurs une liste de navires à enquêter spécifique.
4 Avertissement
L’ensemble de ces travaux est réalisé dans le cadre des travaux du GIS VALPENA, issu
d’un projet financé par le SMIDAP (Conseil Régional des Pays de la Loire) de 2010 à 2012.
Références
Ardilly, P. (2006). Les techniques de sondage (nouvelle edition), Paris : Editions Technip.
Lumley, T. (2010). Complex Surveys: A Guide to Analysis Using R. Hoboken, NJ, USA:
Wiley.
Plissonneau, E. (2014). Normalisation de l’exploitation des données VALPENA par la mise
en place d’indicateurs géostatistiques et validation de plans d’échantillonnage avec la théo-
rie des sondages, Rapport de stage de Master 2, 66p.
Tillé, Y. (2001). Théorie des sondages – Échantillonnage et estimation en populations finies.
Paris : Dunod.
Tillier, I., Cautain, B., Brivoal, F. and N. Gace-Rimaud (2014). Etude d’impact du raccorde-
ment électrique du projet éolien du banc de Guérande : Analyse de l’activité de pêche pro-
fessionnelle, Rapport produit dans le cadre de l’étude d’impact du projet, Réseau de Trans-
port d’Electricité, 99p.
Trouillet, B. (2013). Connaissance des pratiques spatiales dans le domaine des pêches mari-
times : l'expérience VALPENA. Colloque « Exploitation et conservation des écosystèmes
aquatiques : une question d'échelle ? », AFH, Bordeaux, 19-21 juin 2013.
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Les techniques de sondage
  • P Ardilly
Ardilly, P. (2006). Les techniques de sondage (nouvelle edition), Paris : Editions Technip.
Normalisation de l'exploitation des données VALPENA par la mise en place d'indicateurs géostatistiques et validation de plans d'échantillonnage avec la théorie des sondages
  • E Plissonneau
Plissonneau, E. (2014). Normalisation de l'exploitation des données VALPENA par la mise en place d'indicateurs géostatistiques et validation de plans d'échantillonnage avec la théorie des sondages, Rapport de stage de Master 2, 66p.
Etude d'impact du raccordement électrique du projet éolien du banc de Guérande : Analyse de l'activité de pêche professionnelle, Rapport produit dans le cadre de l'étude d'impact du projet
  • I Tillier
  • B Cautain
  • F Brivoal
  • N Gace-Rimaud
Tillier, I., Cautain, B., Brivoal, F. and N. Gace-Rimaud (2014). Etude d'impact du raccordement électrique du projet éolien du banc de Guérande : Analyse de l'activité de pêche professionnelle, Rapport produit dans le cadre de l'étude d'impact du projet, Réseau de Transport d'Electricité, 99p.