La carte est le moyen le plus naturel de transmission de l'information géographique. Elle est aussi un excellent support pour la visualisation des données analytiques sur des phénomènes à référence spatiale. Ceci inclut les cartes topographiques, aussi bien que les cartes schématiques (ex : réseau de transport urbain). Pour des considérations liées à des contraintes technologiques, la représentation du monde réel a été discrétisée, en cartographie classique, en tenant compte des projets et applications souhaitées, en représentations à différentes échelles correspondant à plusieurs niveaux d'abstraction.<br />Les producteurs de cartes maintiennent de façon identique une base de donnée par gamme d'échelle sans aucune inter-relation. De ce fait, outre les problèmes classiques de la redondance des données, et l'impossibilité de la propagation des mises à jour, le contrôle des cohérences est rendu très difficile. Pour maintenir la cohérence et éviter les redondances, la solution idéale serait une base de donnée où l'information géométrique est saisie à l'échelle la plus précise, et toutes les visualisations à des échelles moins précises seraient dérivées automatiquement à travers des processus de généralisation cartographique. Malheureusement cette dérivation ne peut être complètement automatisée. Par conséquent, le stockage explicite de plusieurs représentations de la géométrie des objets (une par échelle) s'impose. Néanmoins plusieurs solutions ont été mises en oeuvre pour parer aux inconvénients induits, dont la mise en oeuvre d'une base de donnée multi-échelle : une base de données où toutes les représentations requises coexistent et sont inter-reliées.<br />Nous présentons les besoins et les problèmes rencontrés par les spécialistes en SHS, en particulier nous mettons en évidence les problèmes soulevés dans le cadre d'une utilisation des SIG pour l'archéoastronomie, puis nous présentons les approches de résolution des problèmes ainsi que la présentation des concepts de base utilisés pour résoudre les problèmes mis en évidence. Les concepts précédents sont traités dans le cadre d'une conception orientée objets (COO). L'approche COO de la multi-représentation est basé sur une modélisation objet en UML. La validation des concepts précédents, est présenté à travers un exemple concret.<br />L'approche est illustrée par la réalisation du prototype logiciel GIS-3A sous Visual Basic ce qui permet d'une part d'implémenter les différentes notions en utilisant une conception orientée objets et d'autre part de faciliter l'intégration des ces notions dans un SIG (Arcview).

A l'heure actuelle, la plupart des bases de données spatiales sont gérées de manière indépendante.<br />Cette indépendance pose différents problèmes : elle multiplie les efforts de maintenance et de mise à<br />jour, elle rend difficile la mise en œuvre d'analyses multi-niveaux et ne garantit pas une cohérence<br />entre les sources.<br />Une gestion conjointe de ces sources nécessite leur intégration qui permet de définir des liens<br />explicites entre les bases et d'en fournir une vision unifiée. Notre thèse s'inscrit dans ce cadre. Le sujet<br />que nous traitons porte en particulier sur la mise en correspondance des données et l'évaluation de la<br />cohérence inter-représentations. Nous cherchons à analyser automatiquement chaque différence de<br />représentation entre les données appariées afin d'en déduire si celle-ci résulte des critères de saisie<br />différents des bases ou d'erreurs de saisie. Cette évaluation vise à garantir une intégration cohérente<br />des données.<br />Pour étudier la conformité des représentations nous proposons d'exploiter les spécifications des<br />bases. Ces documents décrivent les règles de sélection et de modélisation des objets. Ils constituent<br />des métadonnées de référence pour juger si les représentations sont équivalentes ou incohérentes.<br />L'utilisation de ces documents est toutefois insuffisante. Les spécifications décrites en langue naturelle<br />peuvent être imprécises ou incomplètes. Dans ce contexte, les données des bases constituent une<br />seconde source de connaissances intéressante. L'analyse des correspondances à l'aide de techniques<br />d'apprentissage automatique permet d'induire des règles rendant possible la justification de la<br />conformité des représentations.<br />La méthodologie que nous proposons repose sur ces éléments. Elle se compose de deux méthodes :<br />MECO et MACO. La première est la Méthode d'Evaluation de la COhérence. Elle comprend plusieurs<br />étapes : l'enrichissement des données, le contrôle intra-base, l'appariement, le contrôle inter-bases et<br />l'évaluation finale. Chacune de ces étapes exploite des connaissances déduites des spécifications ou<br />induites des données par apprentissage automatique, en appliquant MACO (Méthode d'Acquisition de<br />connaissances pour l'évaluation de la COhérence). L'intérêt d'utiliser l'apprentissage est double. Outre<br />le fait qu'il permet d'acquérir des règles pour l'évaluation, il met en évidence l'écart toléré sur les<br />données par rapport aux spécifications papiers.<br />Notre approche a été mise en œuvre sur des bases de données de l'IGN présentant différents<br />niveaux de détail.

Dans le domaine de l’architecture et de la conservation du patrimoine historique, les technologies de l’information et de la communication permettent l’acquisition de grandes quantités de données introduisant des supports d’analyses pour différentes finalités et à différents niveaux de détails (photographies, nuages de points, imagerie scientifique, …). L’organisation et la structuration de ces ressources est aujourd’hui un problème majeur pour la description, l’analyse et la compréhension d’objets patrimoniaux. Cependant les solutions existantes d’annotations sémantiques d’images ou de modèle 3D se révèlent insuffisantes notamment sur l’aspect de mise en relation des différents supports d’analyse.Cette thèse propose une approche permettant de conduire des annotations sur les différents supports bidimensionnels tout en permettant la propagation de ces annotations entre les différentes représentations (2D ou 3D) de l’objet. L’objectif est d’identifier des solutions pour corréler (d’un point de vue spatial, temporel et sémantique) des jeux d’annotations au sein d’un jeu d’images. Ainsi le système repose sur le principe de spatialisation des données permettant d’établir une relation entre les représentations 3D, intégrant toute la complexité géométrique de l’objet et par conséquent permettant l’extraction d’informations métriques, et les représentations 2D de l’objet. L’approche cherche donc à la mise en place d’une continuité informationnelle depuis l’acquisition d’images jusqu’à la construction de représentations 3D sémantiquement enrichies en intégrant des aspects multi-supports et multi-temporels. Ce travail a abouti à la définition et le développement d’un ensemble de modules informatiques pouvant être utilisés par des spécialistes de la conservation d’un patrimoine architectural comme par le grand public. / In the field of architecture and historic preservation , the information and communication technologies enable the acquisition of large amounts of data introducing analysis media for different purposes and at different levels of details ( photographs, point cloud, scientific imaging, ...). The organization and the structure of these resources is now a major problem for the description, the analysis and the understanding of cultural heritage objects. However the existing solutions in semantic annotations on images or on 3D model are insufficient, especially in the linking of different analysis media.This thesis proposes an approach for conducting annotations on different two-dimensional media while allowing the propagation of these annotations between different representations (2D or 3D) of the object. The objective is to identify solutions to correlate (from a spatial, temporal and semantic point of view) sets of annotations within sets of images. Thus, the system is based on the principle of data spatialization for establishing a relationship between the 3D representations, incorporating all the geometric complexity of the object and therefore to the metric information extraction, and 2D representations of object. The approach seeks to the establishment of an information continuity from the image acquisition to the construction of 3D representations semantically enhanced by incorporating multi-media and multi-temporal aspects. This work resulted in the definition and the development of a set of software modules that can be used by specialists of conservation of architectural heritage as by the general public.