Des modèles reliant l'état écologique des cours d'eau à des indicateurs de pressions anthropiques ont été développés pour répondre à des besoins opérationnels précis, comme l'évaluation globale de l'état des milieux et l'aide au diagnostic des causes d'altération. Ces objectifs nous orientés vers des modèles « large échelle» pouvant fournir des réponses spatialisées, c'est-à-dire projetables sur des cartes. Dans un premier temps, l'état écologique est évalué par les invertébrés (indice IBGN transformé en ratio de qualité écologique) et les pressions anthropiques par l'occupation du sol.Les premiers tests ont montré que les modèles linéaires classiques étaient peu adaptés à ces objectifs; mais des outils plus performants comme la régression PLS permettent d'extraire les variables explicatives des impacts biologiques. De façon complémentaire, des modèles non linéaires comme les arbres de décision génèrent des classifications qui permettent une extrapolation spatiale. Ces deux approches ont été utilisées conjointement. Les modèles d'extrapolation spatiale validés permettent de représenter à l'échelle nationale l'état écologique actuel probable des cours d'eau mesuré par l'IBGN. L'intérêt de ce type de modèle est aussi de pouvoir tester différentes hypothèses de limite du « bon état », et d'en visualiser le résultat à l'échelle de la France entière. L'objectif des modèles de diagnostic est d'évaluer l'impact relatif des différentes causes d'altération. Ils apportent une bonne identification des facteurs en cause et de l'ampleur relative des impacts reliés aux différentes catégories d'occupation du sol, notamment à l'urbanisation et aux différentes formes d'usage agricole.