La ville et les objets qui la composent, comme les bâtiments, les réseaux d'eau, électriques ou routiers, agrémentent aujourd’hui de véritables jumeaux numériques toujours plus précis jouant un rôle important pour la compréhension des territoires. L'avènement de l'utilisation de Systèmes d'Informations Géographiques (SIG), de Modèles des Données du bâtiments (BIM - Building Information Model) et de la ville (CIM - City Information Model) a entrainé la création d'un nombre important de représentations géospatiales de ces objets urbains, constituées de données géométriques et sémantiques, structurées par de nombreux standards.  Ces représentations apportent diverses informations thématiques et spatiales pour décrire ce que sont ces objets physiquement, fonctionnellement, et opérationnellement.  Une meilleure compréhension de ces objets urbains peut être apportée par des applications permettant aux utilisateurs d'accéder, de visualiser et d'analyser ces objets urbains en utilisant ces différentes représentations. 

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la navigation et visualisation interactive multiscalaire sur le web de multiples représentations d'un même objet. Nous prendrons en compte différents standards hétérogènes permettant la représentation de l'intérieur et de l'extérieur d'un bâtiment et d'une ville. Nos deux premières contributions permettent la création de vues navigables et contextuelles de ces représentations hétérogènes dans un même contexte web à l'aide d'approches reposant sur des méthodes d'intégration de données.  Pour cela, nous proposons une méthodologie et un outil open-source, Py3DTilers, pour extraire, manipuler et visualiser la géométrie de données géospatiales, ainsi qu'une méthodologie d'intégration de données sémantiques basée modèle, afin de garantir que toutes les informations présentes dans ces données soient disponibles. Notre troisième contribution est la formalisation du concept de variant -instance ou ensemble d'instances représentants le même objet- et une proposition de son utilisation pour référencer et naviguer dans un ensemble de représentations d'un même objet. Enfin, notre dernière contribution s'intéresse au choix de la représentation géométrique à afficher d'un objet selon le contexte utilisateur. Nous proposons une étude des niveaux de détails décrits dans différents standards de données géospatiales ainsi qu'une métrique permettant de décrire la complexité d'une représentation géométrique pour permettre ce choix.

Enfin, cette thèse s'est déroulée en partenariat avec la société Carl software - Berger-Levrault, éditeur de logiciels et de solutions de gestion et maintenance assistée par ordinateur. Un intérêt tout particulier a donc été porté à l'interopérabilité (utilisation de standards), la réutilisabilité (création d'architecture logicielle partagée basée sur des outils open-source) et la reproductibilité des solutions proposées. L'objectif au travers de cette thèse est d'améliorer la compréhension des équipements pour en faciliter la maintenance et la gestion. Cela est permis grâce à la mise en place d'un lien naturel entre les représentations d'un équipement existantes dans un outils de gestion d’équipements et dans diverses sources de données géospatiales, la visualisation 3D de ces objets et l'exploitation des connaissances que l'on peut retrouver dans ces représentations.