Actuellement la plupart des restitutions en patrimoine historique décrivent les édifices patrimoniaux comme un ensemble d'entités statiques et inaltérables. Toutefois, les sites historiques peuvent avoir une histoire très complexe, parfois riche d'évolutions, parfois seulement partiellement connue grâce aux sources documentaires. Trois aspects importants conditionnent l'analyse et l'interprétation du patrimoine historique. Tout d'abord, les bâtiments peuvent subir des transformations importantes ou ils peuvent disparaître au fil du temps. Deuxièmement, l'incertitude est très fréquente en patrimoine historique sous diverses formes : parfois il est impossible de définir la datation, parfois la forme originelle du bâtiment ou sa position spatiale. Troisièmement, la documentation historique concernant les états passés est hétérogène, douteuse, incomplète, et parfois contradictoire. Cette thèse propose une approche intégrée de modélisation capable d'une part de structurer les entités morphologiques spatiales en fonction du temps, d'autre part de conserver l'historique des évolutions architecturales. De plus, des hypothèses multiples à propos des sites historiques devraient être prises en compte. Comme la géométrie n'est pas suffisante pour comprendre les transformations des sites historiques, une interface de visualisation basée sur des graphes est intégrée pour manipuler les géométries et pour comprendre les transformations des édifices et leurs relations.