Dès sa création en 1940, l’institut développe une activité de recherche et développement pour améliorer ses outils de production. Cette activité, initialement conduite par les équipes opérationnelles, se structure progressivement en un organisme scientifique à part entière.

Outre ses propres laboratoires de recherche, l’institut a également la particularité d’avoir sa propre école, l’Ecole nationale des sciences géographiques (ENSG-Géomatique) créée dès 1941.

Après la deuxième guerre mondiale, l'IGN est chargé d'établir la nouvelle carte de France au 1 : 50 000 (1 cm = 500 m) en couleurs, la carte de base de l'Afrique du Nord au 1 : 50 000 et des territoires d'outre-mer au 1 : 100 000 (1 cm = 1 km). Soit 10 millions de km² à photographier !

L’IGN s’équipe d’un des premiers ordinateurs de France pour les calculs géodésiques* dans les années 50.

En 1953, l’IGN achève la couverture photographique aérienne du territoire national et lance le programme de la première carte de France au 1 : 25 000 (1 cm = 250 m) qui sera éditée en 1956.
Aujourd’hui, l’IGN est toujours le seul organisme à proposer la carte au 1 : 25 000.

A la demande de l’UNESCO, l’IGN participe à la mission de sauvetage du temple d'Abou Simbel (Nubie) menacé par la montée des eaux du Nil. Les relevés photogrammétriques réalisés par l’institut permettent de "découper" ces monuments par blocs pour les reconstruire à l’identique sur le haut plateau nubien.

Edifices de l’Acropole, temples de Pétra (Jordanie), Notre-Dame de Paris… de nombreux monuments seront restaurés ou reproduits grâce à l’expertise en photogrammétrie de l’IGN.

Les outils topographiques évoluent. L’IGN, à la pointe des avancées technologiques, adopte de nouveaux instruments électroniques comme les telluromètres, sortes de radar qui révolutionnent les procédés de mesure des distances.
En 1960, l’institut a recours au telluromètre pour accélérer les travaux géodésiques au Sahara.

Les cartographes de l’IGN lancent une carte pliée en accordéon de la forêt de Fontainebleau. C’est l’évènement de l’année pour l’IGN dont la carte au 1 : 25 000 est - et reste - le produit phare.

Pour répondre aux besoins croissants du tourisme, l’IGN imagine deux nouvelles cartes touristiques en grand format et pliées : la série rouge au 1 : 250 000 (1 cm = 2,5 km), routière et culturelle, et la série verte au 1 : 100 000 (1 cm = 1 km) pour les circuits en vélo.

Dans les années 70, l’IGN s’équipe des premières tables traçantes, prémices de la cartographie numérique.

L’institut améliore constamment la précision de ses cartes et lance deux nouvelles séries promises à un brillant avenir : la série orange au 1 : 50 000 (1 cm = 500 m), véritable puzzle de plus de 1 000 pièces, et la série bleue au 1 : 25 000 (1 cm = 250 m) encore plus détaillée !
L’institut reste, encore aujourd’hui, le seul organisme à proposer cette grande échelle.

L’IGN collabore avec l’Inventaire forestier national (IFN) pour le passage au numérique de la carte forestière. Cette cartographie départementale au 1 : 250 000 (1 cm = 2,5 km) adopte alors une maille de 2 x 2,5 mm (soit 500 x 625 m au sol).
A cette époque, personne ne se doutait que l’IFN fusionnerait avec l’IGN en 2012 !

L’IGN conçoit et réalise la cartographie automatique de la ville de Riyadh (Arabie saoudite), avec des techniques d’avant-garde pour l’époque.
La maquette en relief numérique mesure 2 m x 5 m et est livrée à la municipalité en plusieurs blocs.

Depuis 1985, l’IGN calcule le repère international de référence terrestre (ITRF) au profit de toute la communauté scientifique. Un repère qui bénéficie également à tous via les applications de géolocalisation. Sans ce repère, pas de géolocalisation possible !

Le Laboratoire d'Opto-électronique, de Métrologie et d'Instrumentation (LOEMI) est créé en 1985. Il dispose de compétences allant de la conception mécanique au développement informatique, en passant par l’optique et l’électronique.

Les activités du laboratoire s'articulent principalement autour de la photogrammétrie et la métrologie. Il développe des instruments spécifiques aux travaux de l’IGN comme le récepteur GPS ultra compact baptisé Géocube (2009) ou la caméra légère pour drone (2016).

1986 marque le lancement, à Kourou, du premier satellite français d'observation de la Terre, SPOT 1. Projet dans lequel l’IGN a investi aux côtés du CNES dès 1978, et qui donnera naissance à IGN Espace pour la programmation et le traitement des images satellitaires en 1989.

Conçu et déployé dans les années 80 par le CNES et l’IGN, le système DORIS permet de mesurer la position altimétrique du satellite SPOT 2 avec une précision de 13 cm ; précision qui se situe sous le centimètre aujourd’hui.

Océanographie, géophysique, climatologie, glaciologie… DORIS est utile à de nombreuses applications en sciences de la Terre.

Localisation d’adresse, navigation automobile, calcul d’itinéraires… L’IGN lance GEOROUTE®, une base de données dédiée aux applications routières.
La base couvre d’abord l’Île-de-France en 1993, puis les agglomérations de plus de 10 000 habitants en 1999.

En 2002, GEOROUTE® représente la plus importante base Adresse géoréférencée disponible en France.

L’IGN équipe le marégraphe mécanique de Marseille d’un appareil numérique et d’une station GPS permanente. Grâce à la complémentarité de ces équipements, cet outil de mesure du niveau de la mer devient une station de surveillance de haute technicité.

L’IGN lance une expérience pilote de réseau GPS permanent (RGP) : huit stations sont intégrées au réseau.
Aujourd’hui, ce réseau est toujours fédéré par l’IGN et regroupe plusieurs centaines de stations GNSS (Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites) qui enregistrent en continu les informations envoyées par les satellites des différentes constellations.

Le passage à l’an 2000 marque le début du référentiel à grande échelle (RGE®) qui s’achèvera en 2008. Objectif : décrire le territoire national et l'occupation de son sol de façon précise, complète et homogène pour répondre aux besoins spécifiques des politiques publiques.
Le RGE se compose de quatre bases de données parfaitement superposables.

Après dix ans de recherche dans le laboratoire d'Opto-électronique, de Métrologie et d'Instrumentation (LOEMI) de l’IGN, la caméra numérique destinée à équiper les avions photographes entre en production.

La BD TOPO® (une des composantes du RGE®) migre sous le logiciel libre PostgreSQL/PostGIS dans un nouveau système de production qui permet la mise à jour en décentralisé par plus d’une centaine de collecteurs IGN.
C’est la première fois en France que ce logiciel est utilisé avec une base de données de ce volume.
Il est aujourd’hui largement répandu au sein de l’IGN et d’autres agences de cartographie.

Accessible à tous depuis 2006, le Géoportail permet de visualiser les données géographiques de référence, produites par l’institut et ses partenaires, avec une précision de 50 cm sur tout le territoire.

Aujourd’hui, le Géoportail représente 2,9 millions de cartes, plus de 140 millions de requêtes par jour et 1,79 million de visiteurs uniques par mois. C’est le cinquième site de services gouvernemental le plus consulté.

L’institut expérimente des prises de vues aériennes nocturnes de la ville d’Amiens pour tester ses caméras numériques dans des conditions de faible éclairage.

Il s’agit en fait d’étudier deux nouvelles utilisations des orthophotographies de nuit : le traitement de la nuisance lumineuse et la réalisation d’économies d’énergie.

Personnaliser une carte de France et des territoires d’Outre-mer, pour l’adapter à ses besoins, en quelques clics est possible grâce au nouveau service grand public "Carte à la carte" imaginé par l’IGN.

L’IGN et le Service hydrographique et océanographique de la marine (Shom) s’associent pour la réalisation de la nouvelle base de données Litto3D®. Ce référentiel décrit le littoral français en 3D avec une précision inégalée grâce à la technologie LIDAR (levés par lasers aéroportés). Prévention des risques, aménagement du territoire, protection du littoral… Litto3D® est un outil d’aide à la mise en œuvre des politiques publiques.

La caméra numérique couleurs de seconde génération sort des laboratoires de l’IGN, avec huit caméras haute résolution pour améliorer les prises de vue aériennes.

Le Géocube est un récepteur GPS autonome ultra-compact et ultra-précis qui mesure les moindres mouvements de terrain. Commercialisé en 2016, le Géocube va révolutionner la surveillance des glissements de terrain, des mouvements des glaciers ou des ouvrages d’art.

Toutes les cartes IGN en ligne sur le site Géoportail deviennent accessibles sur les téléphones mobiles et les tablettes tactiles. On y trouve aussi 2 millions de clichés aériens historiques numérisés par la photothèque nationale de l’IGN.

Suite à la fusion avec l’inventaire forestier national en 2012, l’IGN crée le Laboratoire d’inventaire forestier (LIF) dédié à la recherche sur l’optimisation des méthodes d’inventaire forestier.
Ce nouveau champ d’études est mené en collaboration avec l’institut AgroParisTech et l’Institut national de la recherche agronomique (INRA).

L’IGN se tourne vers des technologies de pointe comme le lidar terrestre (outil de mesure 3D de précision basée sur un laser) pour collecter des données plus nombreuses et plus précises sur la ressource forestière (diamètre, hauteur, volume). Par ailleurs, l’outil lidar permet un rendu en 3D complémentaire de la photographie aérienne.

Imprimée sur un support imperméable, indéchirable et en recto verso pour être plus compacte, la nouvelle TOP 25 R (comme "résistante" !) permet aux randonneurs de pratiquer leur activité favorite par tous les temps, et pour longtemps !

L’IGN donne un coup de pouce aux start-up innovantes en besoin d’accompagnement et de données géographiques ouvertes en créant IGNfab, l’accélérateur de projets de géoservices numériques.

Le premier appel à projets IGNfab est lancé en 2014 et porte sur la thématique "Urbanisme et aménagement du territoire".
Depuis son lancement, IGNfab a lancé 5 appels à projets et a accompagné 25 projets.

Stéréopolis est le véhicule de numérisation mobile mis au point par le laboratoire d’imagerie de l’IGN. Équipé de caméras, de capteurs laser et d’un système de géoréférencement très précis, il permet d’établir une cartographie 3D des espaces urbains avec une précision centimétrique.

L’institut lance IGNrando’, le portail de référence des activités nature. Sa particularité ? Il s’agit d’une plateforme collaborative regroupant 1 500 communautés de professionnels et d’amateurs de sports de plein air qui partagent en ligne leurs itinéraires favoris et leurs expériences.

L’IGN crée un service inédit pour comparer des données géographiques du présent et du passé et observer l’évolution du territoire.

Ce géoservice a été récompensé d’un accessit, à Dresde, par l’Association cartographique internationale.

L’IGN développe l’application mobile "Géodésie de poche" qui permet aux utilisateurs de consulter quelque 200 000 points géodésiques et 380 000 points de nivellement en France métropolitaine et outre-mer.

Grâce à la deuxième version sortie en 2019, l’utilisateur sur le terrain peut faire des signalements même hors connexion de façon à actualiser ou enrichir la base de données géodésiques de l’IGN.

Sorti des laboratoires de recherche de l’IGN, iTowns est une plateforme technologique permettant de visualiser et d’exploiter des données géographiques 3D à travers le web. Unique en son genre, iTowns est le seul projet open source de cette envergure en Europe.

Delair, entreprise incubée par l’accélérateur de projets IGNfab, industrialise la nouvelle caméra photogrammétrique de très haute résolution, ultra compacte et légère développée dans les laboratoires de l’IGN pour équiper ses drones.

L’IGN s’adapte à la numérisation de la société et propose la gratuité pour de nombreux acteurs publics des données et des services en ligne du Géoportail.

L’institut lance une nouvelle application mobile qui permet de consulter les cartes et photographies aériennes de l’IGN. Elle propose également d’accéder aux contenus du portail ignrando.fr, avec notamment les parcours et les points d’intérêt proposés par une communauté de randonneurs et les acteurs du tourisme et d’activités de plein air (FFrandonnée, Offices de tourisme,…).

Conçu par le laboratoire d’optique et électronique de l’IGN, la nouvelle version du Géocube, appelée GéocubX, propose désormais des capteurs à la demande : luminosité, UV, température, pression atmosphérique, pollution de l’air, pluviométrie, vitesse et direction du vent, ozone, sismicité.

Lidar HD, télédétection, intelligence artificielle, contributions collaboratives... l'institut développe des méthodes innovantes pour améliorer la précision, automatiser ou mutualiser la production des données.

Le recours à l’apprentissage profond en reconnaissance et interprétation des formes permettra l’analyse automatique de l’occupation des sols.

Ce nouvel espace public de l’information géographique, ouvert, collaboratif et mutualisé, sera aussi l’infrastructure de pointe dont l’Etat a besoin pour administrer en toute indépendance les données géographiques nécessaires à l’exercice souverain des politiques publiques.

L’institut et ses partenaires coconstruisent cet espace pour partager des données et des services avec plus de fluidité et de transparence.