L'étude et la compréhension de l'évolution des villes est un enjeu sociétal important, notamment pour améliorer la qualité de vie dans une ville toujours plus dense. Le numérique et en particulier les modèles 3D de villes peuvent être des éléments de réponse. Leur manipulation est parfois rendue complexe par la prise en compte de leurs dimensions thématique, géométrique et topologique ainsi que de leur structuration hiérarchique.
Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'intégration de la dimension temporelle et à l'enrichissement avec des documents multimédia de ces modèles 3D de la ville, dans un objectif de visualisation et de navigation sur le web. Nous portons un intérêt particulier à l'intéropérabilité (en s'appuyant sur des standards), à la réutilisabilité (avec une architecture logicielle partagée et des composants open source) et à la reproductibilité (permettant de rendre nos expérimentations pérennes).
Notre première contribution est une formalisation de la dimension temporelle des villes pour une navigation et visualisation interactive sur le web. Pour cela, nous proposons un modèle conceptuel des standards existants pour la visualisation de villes sur le web, que nous étendons avec une formalisation de la dimension temporelle. Nous proposons également un modèle logique et une spécification technique de ces propositions.
Notre deuxième contribution permet d'intégrer des documents multimédias aux modèles de villes pour une visualisation et une navigation spatiale, temporelle et thématique sur le web. Nous proposons un modèle conceptuel pour l'intégration de données géospatiales hétérogènes et multidimensions. Nous l'utilisons ensuite pour l'intégration de documents multimédias et de modèles 3D de villes.
Enfin, cette thèse s'est déroulée dans un contexte pluridisciplinaire via le projet Fab-Pat, du LabEx IMU, qui s'intéresse au partage de la fabrique du patrimoine. Dans ce cadre, une contribution mêlant sciences sociales et informatique a permis de concevoir DHAL, une méthodologie pour l’analyse comparative de dispositifs pour le partage du patrimoine via le numérique.