L’histoire des dynamiques d’occupation du sol, qui intègre le peuplement, le paysage et les territoires, ne peut s’écrire qu’en appréhendant une longue durée qui transcende les découpages académiques, pour percevoir finement les étapes et les modalités de construction des espaces ruraux par les sociétés anciennes. De ce fait, elle ne peut également être traitée que par le recours à des sources d’informations variées, pouvant être archéologiques, écrites, planimétriques et paléo-environnementales. Les difficultés de croisement de ces différentes sources d’informations tiennent pour l’essentiel aux variations d’échelles et de résolution, spatiales et chronologiques, qui caractérisent chacune d’elle. Elles tiennent aussi aux angles morts existant parfois entre les thématiques documentées par chaque type de source. En ce sens, les Systèmes d’Information Géographique peuvent apparaître comme des outils privilégiés pour assurer la centralisation, l’analyse et le croisement des informations livrées par chacune d’elles. En privilégiant l’entrée spatiale, seul point commun à tous les documents mobilisés, l’historien-archéologue ruraliste peut déployer tout l’éventail des méthodes d’analyse spatiale fournies par la géographie et rendues accessibles au sein des SIG. Nous illustrerons ces différents défis par la présentation des premiers résultats du programme REPERAGE, qui vise à restituer les dynamique du paysage et du peuplement dans la vallée de la Garonne moyenne en aval de Toulouse, par le recours à des prospections pédestres systématiques et à la télédétection, le dépouillement de la documentation écrite médiévale et moderne, et la mobilisation de données paléoenvironnementales.