Les transports urbains connaissent des développements réguliers de plus en plus influencés par leurs impacts sociétaux, économiques et environnementaux. La prise en compte croissante des concepts de développement durable et de préservation de l’environnement impactent en effet la fonction et le rôle des transports publics. Les villes et mégalopoles qui connaissent une forte croissance démographique, et une pression accrue en termes d’occupation de l’espace, abordent désormais leur développement et la restructuration de leurs transports urbains comme un élément significatif de leurs politiques urbaines. Cette tendance est accentuée par une forte demande de la population en termes de développement raisonné, de meilleure qualité de vie et de réduction de la facture énergétique. Les sciences et les technologies de l’information sont toujours à la recherche de meilleures solutions permettant la modélisation, l’analyse et la gestion des transports et des mobilités urbaines. La recherche en géomatique et en systèmes d’information géographiques développent en particulier des solutions de gestion et d’aide au développement de systèmes de transport prenant en considération la complexité et les contraintes du milieu urbain. Dans ce cadre, cette thèse aborde les méthodes et les principes de modélisation qui au sein d’un système d’information géographique permettent la conception et la gestion d’un système de transport urbain multimodal. La recherche présentée intègre les dimensions spatiales et temporelles d’un système de transport urbain, à différents niveaux de granularité, au sein d’un modèle de données spécifiant et permettant l’évaluation des systèmes et des services de transport urbains. Le modèle de données et de méta-données proposé émerge d’un ensemble d’objectifs, de besoins et de contraintes spécifiés par les services des transports de la ville de Guangzhou en Chine. Les concepts abordés sont mis en oeuvre au sein d’un système d’information du district de Tianhe, district représentatif des phénomènes de transports multimodaux de la ville de Guangzhou. Le prototype développé illustre l’implémentation du modèle proposé, et permet la conception d’applications et de services tels que la planification de trajets. Cette approche de conception d’un système d’information géographique en transport a pour objectif d’assister a la fois les organismes publics dans leurs missions de gestion et de développement mais aussi les usagers en proposant des services de transports optimisés.