ACADÉMIE D'AIX MARSEILLE

tpAduCAD?MIEDirecteurD'AIX-MARSEILLEvignonUNIVERSIT?,D'AeVIGNON?coleETSamDESdePdeAAYSrecDEdeVsAAndr?UCLUSEProfesseur,TH?SEIpr?senrect?enpCIRADourhobtenirdelevigradeAdeRappDoth?secteur166eniSciencesSenoussidehmarl'UnivSoubersit?ersit?d'AIvignonUnivetDirecteurdeshPRoaourtyshercdetpVrecaucluse,Spgnon?cialit?herc:INRABiostatistiqueCharg?Classificahe,tionPr?sidendeRappdonn?esExaminateurmulDirecteurtivdeari?esctoralemulStructures,toratoireitypesINRAbas?ehidsurM.desKretzscmod?lesM.deuelm?langeeyrandApplicaUnivtionMon?ellierlI'?tudeProfesseur,d'assemblaersit?gesLi?ged'esp?cesdeenherc?cologieeparINRIAVcqueeracGEORCharg?GErecSCUhe,soutenMonueellierpubliquemendetherclee17INRAd?cemvibreDirecteur2010recdevhan,tAungnonjurydecomphercos?INRAdevignon:tM.juryChristianorteurLaorteurvDirecteurergneth?seM.deJean-JacquesDirecteurBoreuxth?seM.doGilEDlesInformation,CeleuxSyst?meM.LabFBr?d?ricoSPMortierAM.RacRemerciements
Cette th`ese est le fruit d’un heureux hasard. Je ne voulais pas faire une th`ese, je ne l’ai pas
cherch´ee et je ne m’attendais pas non plus a` une telle proposition, lorsqu’en juin 2007 je suis all´ee
aux “Premi`eres rencontres de statistiques spatiales de Niolon” sur l’invitation de Pascal Monestiez.
C’est Andr´e Kretzschmar, par la suite mon directeur de th`ese, qui m’a propos´e ce projet, un soir,
autour d’une bi`ere, dans l’unique bar de Niolon.
Une desraisonspourlesquellesj’aichoisidefairecette th`esea´et´emacuriosit´eded´ecouvrirenfin
le laboratoire BioSP d’Avignon, dont plusieurs sources m’avaient vant´e l’ambiance exceptionnelle.
Ce fut un privil`ege de travailler dans un cadre aussi chaleureux et propice au travail en ´equipe que
l’a ´et´e le laboratoire BioSP de l’INRA d’Avignon. Je remercie tous les membres de cette unit´e pour
leur accueil et je tiens a` remercier certains de mes coll`egues tout particuli`erement pour leur aide
pr´ecieuse au cours de mon s´ejour.
J’ai eu la chance d’avoir, non pas un, mais trois directeurs de th`ese, qui se sont tous impliqu´es
et m’ont apport´e des points de vue diff´erents, des aides et connaissances compl´ementaires. Je les
remercie pour le temps et l’attention qu’ils m’ont consacr´e durant ces trois ann´ees.
Andr´e sans qui il n’y aurait rien eu : ni la th`ese, ni le projet, ni le financement, et puis surtout
sans qui je n’aurais probablement jamais emprunt´e ce chemin. Merci d’avoir veill´e `a ce que tout se
passe bien, de m’avoir pouss´ee a` me fixer des objectifs et `a m’y tenir et de m’avoir encourag´ee et
soutenue dans les moments difficiles. Je garde d’excellents souvenirs de nos deux voyagesen Corse a`
la recherche de pucerons, mˆeme si les quelques rares colonies que nous avons d´enich´e n’ont pas suffi
pour alimenter le mod`ele spatio-temporel ambitieux vers lequel on tendait.
Merci `a Rachid Senoussi pour sa patience face `a mes lacunes th´eoriques, qu’il a r´eussi `a combler
en partie, ses v´erificationspointilleuses de mes calculs et ses relecturesattentives. Il a´et´emon appui
et r´ef´erent th´eorique face aux calculs et d´emonstrations.
Je remercie Samuel Soubeyrand, qui, bien que sans rapport direct avec ma th`ese au d´epart, est
rapidementdevenumontroisi`emedirecteurdeth`ese.Sonimplicationa´et´etelle qu’ila´et´e`a l’origine
desgrandeslignesdirectricesdemath`ese.Sonimagination,sacomp´etenceetsonpragmatismem’ont
´et´e d’une aide inestimable.
Je tiens `a leur dire `a quel point j’ai appr´eci´e leur gentillesse et leur sens de l’humour, que j’ai
1´eprouv´e plus d’une fois.
1 notamment en leur envoyantpar mail, un mois avantla date pr´evuepour la soumission demon manuscrit
de th`ese, ma soi-disant d´ecision d’arrˆeter la science pour me consacrer `a des activit´es artistiques. L’effet
escompt´e s’est produit et j’ai ainsi r´eussi `a fixer une r´eunion en un temps record.VI
Un grand merci `a tous mes autres collaborateurs et en particulier a` Nicolas Desassis, qui a
rendu possible toute la deuxi`eme partie de ma th`ese grˆace a` ses comp´etences algorithmiques et
son enthousiasme a` toute ´epreuve, et Anna-Liisa Laine, qui m’a donn´e la possibilit´e de me pencher
sur d’autres jeux de donn´ees que les donn´ees de pucerons Corses. L’application biologique qui en a
d´ecoul´e a sans aucun doute jou´e un rˆole d´ecisif dans la publication de mon premier article.
Jeremercie´egalementles membresde moncomit´edepilotagepour leursuivietleurcontribution
au bon d´eroulement de ma th`ese : Radu Stoica (Universit´e Lille 1), Jean-No¨el Bacro (Universit´e
Montpellier 2), et tout sp´ecialement Dominique Agostini (Pr´esidente du Centre INRA de Corse)
pour son accueil en Corse et son aide dans la mise en place de notre travail de collecte de donn´ees.
Je remercie mon jury de th`ese qui m’a fait l’honneur de venir (malgr´e quelques ´emotions) un
vendredi 17 d´ecembre avant les vacances de No¨el.
Cetteth`esea´et´efinanc´eeparl’INRAetlar´egionPACA,maiscefinancementa´et´erendupossible
graˆce`alaparticipationduGRCETAdeBasseDurance.JeremercieenparticulierPascalBoriolipour
sa bienveillance et sa compr´ehension lorsque les circonstances (certaines lacunes dans les donn´ees
pucerons que nous n’avons pas r´eussi a` combler graˆce `a de nouvelles donn´ees) ont ´eloign´e ma th`ese
de la probl´ematique initiale des pucerons pour lui faire prendre une tournure plus m´ethodologique
et g´en´erale.
Lath`eseaaussi´et´el’occasionde fairedes rencontresformidables,je pense notammentaugroupe
de Rochebrune (sensiblement le mˆeme que celui de Niolon), ainsi qu’au groupe de Model-Based
Clustering.Bienplusquelescongr`es,cesgroupesdetravaild’unesemainem’ontpermisdeconnaˆıtre
2des chercheurs franc¸ais et ´etrangers dans une bonne ambiance et un esprit de collaboration.
J’ai´egalementune pens´ee pour Gilles Caraux,mon professeur de statistiques en deuxi`eme ann´ee
a` l’Agro Montpellier, qui a ´eveill´e mon int´erˆet pour les statistiques.
Je suis tr`es reconnaissante `a tous mes coll`egues et amis du labo BioSP d’avoir ´et´e l`a :
Flo, mon amie de longue date, toujours l`a pour discuter et aider, dont les conseils avis´es m’ont
permis d’avancer et de voir plus loin dans ma th`ese,
Julien, dont l’insouciance contagieuse a eu raison de mes doutes et inqui´etudes du d´ebut,
Emily,quim’aencourag´eeetaid´eetoutaulongdelar´edactionfinalemalgr´emonhumeurmorose,
Jimmy, de bonne humeur en toutes circonstances,
Lionel, toujours cynique et toujours prˆet `a rire de tout,
Etienne, pour sa gentillesse, ses relectures et ses conseils,
Pascal, dont j’ai toujours appr´eci´e les discussions malgr´e son point de vue rarement optimiste,
3Joel, grand esprit critique, qui a contribu´e a` mettre ma th`ese sur les rails,
Denis, pour ses coups de pouce qui m’ont ouvert des nouvelles opportunit´es,
Sylvie, qui a toujours veill´e `a ce que tout se passe bien dans le labo,
Herv´e, mon soutien informatique et Linux (c’est les meilleurs!),
Franck, pour son soutien Matlab et sa bonne humeur,
Marie-Odile, qui, sans pouvoir ˆetre l`a a` mon pot de th`ese, a pens´e `a pr´eparer quelque chose.
Merci encore a` Emily et Andr´e pour mes pneus neufs en p´eriode de crise.
2 ainsi que d’am´eliorer mon niveau de ski
3 je dirais mˆeme excellentVII
Ces trois ann´ees ont ´et´e marqu´ees par des moments inoubliables, concours de p´etanque, nom-
breuses soir´ees entre amis chez Andr´e et Marianne,Flo et Gwen, Julien et Manon, Samuel, Etienne,
organisations secr`etes avec Julie et Marianne ...
Et enfin je remercie mes amis et ma famille pour leur soutien. Je pense `a Virginie et Pascal de
Montpellier; a` C´ecile et Kawthar, mes amies depuis mon arriv´ee en France, qui ont toujours ´et´e l`a
pour les ´ev´enements importants comme le jour de ma soutenance, et `a M´elanie, ma premi`ere amie
d’Avignon qui n’´etait pas a` l’INRA.
Merci a` mes parents et ma soeur pour leur soutien, mon p`ere pour m’avoir sensibilis´e aux
math´ematiques et ma m`ere qui m’a toujours encourag´ee dans la voie de la recherche, et qui m’en a
toujours cru capable.
Et enfin mon Benjamin, qui a r´eussi `a transformer les derniers mois de ma th`ese en une p´eriode
heureuse, malgr´e la fatigue et le travail.Avant-propos
Dans cette th`ese, nous pr´esentons des contributions m´ethodologiques a` :
1. l’´etude de donn´ees multivari´ees spatiales en ´ecologie,
2. la classification automatique de donn´ees multivari´ees bas´ee sur les mod`eles de m´elange
de lois.
Nous nous int´eressons `a la description statistique de la mani`ere dont plusieurs esp`eces
s’assemblentendensit´esurunsupportspatial.Pourcelanousdisposonsdemesuresspatiales
ponctuelles d’abondances de plusieurs esp`eces observ´ees aux mˆemes sites. La disposition et
l’espacement des sites ne sont pas contraints et des espaces non euclidiens peuvent ˆetre
consid´er