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Au cœur du Bassin parisien, Paris est implantée sur la Seine où se situent deux îles qui constituent le cœur historique de la ville : l'île de la Cité à l'ouest et l'île Saint-Louis, à l'est. De là, la ville s'étend inégalement de part et d'autre du fleuve, la superficie occupée au nord sur la rive droite étant nettement supérieure (environ deux fois) à celle sur la rive gauche, au sud.

Paris intra-muros, délimitée de fait en 1844 par l'enceinte de Thiers ainsi que par l'annexion de communes ou quartiers de celles-ci en 1860, est aujourd'hui séparée de la banlieue par le boulevard périphérique. Les accès routiers se font par les portes de Paris ou par les autoroutes et routes nationales qui rejoignent cette rocade. Le boulevard périphérique, voie rapide urbaine de 35 km, constitue de fait une frontière artificielle entre la ville et les communes limitrophes ; sa couverture progressive permet de mieux ouvrir Paris à son agglomération[6].

À l'intérieur de cette limite, de part et d'autre du fleuve, plusieurs reliefs composés de buttes-témoin gypseuses forment de petites collines[s 1]. Sur la rive droite, il s'agit de Montmartre (131 m), avec pour point culminant le cimetière du Calvaire[s 2], de Belleville (128,5 m), avec pour point culminant la rue du Télégraphe, de Ménilmontant (108 m), des Buttes-Chaumont (103 m), de Passy (71 m) et de Chaillot (67 m). Sur la rive gauche, ce sont les points hauts de Montparnasse (66 m), de la Butte-aux-Cailles (63 m) et de la Montagne Sainte-Geneviève (61 m).

Au-delà du boulevard périphérique, Paris s'étend également sur des zones accueillant l'héliport (15e arrondissement) et surtout deux grands espaces boisés aménagés par Haussmann sur des communes voisines avant d'être rattachés à Paris en 1929 : à l'ouest, le Bois de Boulogne (846 hectares, 16e) et à l'est, le Bois de Vincennes (995 hectares, 12e), ce qui porte le périmètre de la ville à 54,74 km. Plus anecdotique, depuis 1864, la ville de Paris est propriétaire du domaine entourant les sources de la Seine, à 231 km du centre-ville, près de la ville de Source-Seine[7].

La ville de Paris avec 105 km2 occupe le 113e rang des communes de France métropolitaine. En revanche, l'unité urbaine de Paris, c'est-à-dire la ville et son agglomération urbaine, recouvre une superficie de 2 723 km2 rassemblant 10 197 678 habitants[8] répartis, en 1999, dans 396 communes d'Île-de-France[9].

Le point zéro des routes de France est matérialisé sur une dalle située devant Notre-Dame de Paris
La Seine traverse la ville en formant un arc de cercle, y entrant par le sud-est pour en sortir au sud-ouest. Plus de trente ponts permettent de franchir le fleuve
La ville est également traversée par deux autres cours d'eau : la Bièvre, qui arrive du sud de Paris, aujourd'hui entièrement souterraine, et le canal Saint-Martin, inauguré en 1825 et long de 4,5 kilomètres. Il est en partie souterrain de la rue du Faubourg-du-Temple à la Bastille et constitue la partie terminale du canal de l'Ourcq, long de 108 kilomètres, qui entre dans la ville par le nord-est. Il alimente le bassin de la Villette, passe sous la place de la Bastille avant de rejoindre la Seine en amont de l'île Saint-Louis, après le port de l'Arsenal. Un canal s'en détache au bassin de la Villette en direction de Saint-Denis, le canal Saint-Denis, long de 6,6 kilomètres et ouvert en 1821, il permet de rejoindre la Seine en aval et d'éviter la traversée de la ville[f
Le Bassin parisien forme un grand ensemble de couches sédimentaires successives. C'est l'un des premiers lieux qui a fait l'objet d'une carte géologique et a permis de fonder de nombreuses théories en géologie comme la paléontologie et l'anatomie comparée, théories de Georges Cuvier[10]. Le Bassin parisien s'est constitué il y a 41 millions d'années. C'est un bassin marin épicontinental reposant sur des massifs datant du paléozoïque que sont le massif des Vosges, le Massif central et le Massif armoricain. Avec la formation des Alpes, le bassin se referme mais reste ouvert vers la Manche et l'océan Atlantique. Cela préfigure les futurs bassins fluviaux de la Loire et de la Seine. À la fin de l'Oligocène, le Bassin parisien devient continental[10]. En 1911, Paul Lemoine montre que le bassin est composé de strates disposées en cuvettes concentriques[11],[12]. Plus tard, des études approfondies sur des données sismiques, des forages et des puits ont permis d'en avoir une image précise. Celles-ci confirment les strates en cuvettes concentriques mais avec des objets complexes comme des failles. Les formations du relief parisien se situent dans les couches du Mésozoïque et du Paléogène (ère tertiaire) et ont été élaborées par l'érosion. La première strate datant de l'ère tertiaire est constituée d'alluvions de la Seine d'époque moderne. Les plus anciens dépôts sont des sables et des argiles datant de l'étage sparnacien présent dans le 16e arrondissement d'Auteuil au Trocadéro. Mais l'étage le plus connu est le Lutétien, riche en gypse et en calcaire[13].


Aperçu des carrières souterraines de Paris.Le sous-sol parisien se caractérise par la présence de nombreuses carrières de calcaire, gypse et pierre meulière. Certaines ont été utilisées comme catacombes et forment l'ossuaire municipal, dont une partie est ouverte au public. Le calcaire a été exploité jusqu'au XIVe siècle sur la rive gauche, de la place d'Italie à Vaugirard. Aujourd'hui, son extraction s'est déplacée vers l'Oise, à Saint-Maximin par exemple[14]. L'exploitation du gypse a été très active à Montmartre et Bagneux.

L'hydrogéologie est très influencée par l'urbanisation. La Bièvre, petit affluent de la Seine qui a modelé toute la rive gauche, a été couverte au XIXe siècle pour des raisons hygiéniques. De nombreuses nappes d'eau souterraines sont présentes dans le sous-sol parisien, comme celles d'Auteuil qui fournissent par forage de l'eau à la ville. La nappe albienne est la plus connue de la région parisienne et est exploitée à Paris depuis 1841 par le puits artésien de Grenelle


Depuis la loi du 10 juillet 1964 portant réorganisation de la région parisienne, entrée complètement en vigueur le 1er janvier 1968, Paris est à la fois un département et une commune. Auparavant et depuis 1790, Paris était le chef-lieu du département de la Seine.

Le département de Paris n'a pas d'autre subdivision que la seule commune qui le compose. La commune est divisée en 20 arrondissements municipaux créés lors de son extension territoriale de 1860, en remplacement des 12 arrondissements qui existaient auparavant depuis le 11 octobre 1795, et en 21 circonscriptions électorales.

Dès le XIIe siècle, Paris est un des grands centres intellectuels d'Europe, particulièrement en matière de théologie et de philosophie. On retient symboliquement 1200 comme date de fondation de l'Université de Paris, lorsque Philippe Auguste accorde un statut particulier à la corporation (maîtres et élèves) en l'affranchissant de la justice et de la police publiques, les faisant alors relever de la justice ecclésiastique. Les collèges, résidences de maîtres et d'élèves où se déroule également l'essentiel de l'enseignement, sont organisés en facultés. La création de la Sorbonne remonte à 1257. L'université vit essentiellement autour de la montagne Sainte-Geneviève, au sein du quartier latin qui s'étale sur une large partie des 5e et 6e arrondissements. Le quartier est aujourd'hui encore un centre universitaire de grande importance.

À partir du XVIIIe siècle, des écoles spécialisées sont créées pour certaines professions. Elles sont à l'origine des grandes écoles actuelles. L'École polytechnique et l'École normale supérieure sont fondées pendant la Révolution. L'Université de Paris moderne est constituée au XIXe siècle de six facultés : droit, médecine, pharmacie, littérature, théologie et science. Au XXe siècle, le nombre d'étudiants croît fortement. Après la révolte des étudiants de mai 1968 dont la Sorbonne est l'épicentre, l'Université de Paris est réorganisée en treize établissements autonomes (Paris I à Paris XIII), chacun spécialisé dans un domaine relativement délimité.

Le « tourisme », dans le sens moderne du terme, n'a pris d'ampleur qu'à la suite de l'apparition du chemin de fer, au cours des années 1840. Une des premières attractions fut, dès 1855, la série d'expositions universelles, autant d'occasions d'édifier à Paris de nombreux nouveaux monuments, dont le plus célèbre est la tour Eiffel, érigée pour l'exposition de 1889. Ceux-ci, en plus des embellissements apportés à la capitale sous le Second Empire, ont largement contribué à faire de la ville elle-même l'attraction qu'elle est devenue.

Mais si Paris est aujourd'hui la capitale la plus visitée au monde, elle est jugée comme l'une des moins accueillantes et des plus chères : selon une enquête[123] sur soixante villes auprès de 14 000 personnes à travers le monde[124], elle se situe à la première place pour la beauté et le dynamisme, mais en fin de classement en ce qui concerne la qualité de l'accueil (52e sur 60) et les prix pratiqués (seulement 55e[125]).

Paris a accueilli au total 27 millions de touristes dont 17 millions d’étrangers en 2006, 44 millions en incluant la région Île-de-France, ce qui fait d'elle la troisième destination touristique mondiale[126]. Elle était aussi en 2006 la troisième destination pour les voyageurs internationaux[127]. Elle est également la ville organisatrice du plus grand nombre de congrès internationaux. En 2006, les cinquante premiers sites culturels de la ville ont enregistré 69,1 millions d'entrées, soit une croissance de 11,3 % par rapport à 2005.

Les monuments les plus célèbres de Paris datent d'époques variées. Ils se trouvent souvent dans le centre et sur les rives de la Seine. Les quais de Seine du Pont de Sully au Pont de Bir-Hakeim constituent l'un des plus beaux paysages fluviaux urbains et sont d'ailleurs classés à l'inventaire du patrimoine mondial de l'UNESCO. On y trouve notamment, d'est en ouest : Notre-Dame, le Louvre, les Invalides, le pont Alexandre-III, le Grand Palais, le musée du quai Branly, la Tour Eiffel et le Trocadéro. Plus à l'est, d'importants édifices contemporains ont été construits (le ministère des Finances, le site François Mitterrand de la bibliothèque nationale de France, etc.).

On trouve sur l'île de la Cité des monuments anciens emblématiques. La cathédrale Notre-Dame, de style gothique, principalement bâtie du XIIe siècle au XIIIe siècle, a été très restaurée au XIXe siècle et sa façade occidentale nettoyée à la fin du XXe siècle. Elle est symboliquement le noyau de Paris et les distances routières françaises sont mesurées à partir de son parvis. L'ancien palais de la Conciergerie fut le siège du pouvoir royal jusqu'au règne de Charles V, dans la seconde moitié du XIVe siècle. Une partie du bâtiment fut dès lors aménagée en prison et fut notamment le lieu de détention d'illustres personnalités de l'Ancien Régime avant leur exécution, lors de la Révolution française. La Sainte-Chapelle, construite à proximité de la Conciergerie, est considérée comme un chef-d'œuvre de l'architecture gothique. Le pont Neuf, à l'extrémité occidentale de l'île et datant de la fin du XVIe siècle, est le plus vieux pont de Paris en l'état.

Des monuments de style classique marquent également le centre de Paris de leur empreinte. La chapelle de la Sorbonne au cœur du quartier latin, a été construite au début du XVIIe siècle. Le Louvre, résidence royale, a été embelli au XVIIe siècle et plusieurs fois retouché par la suite. L'Hôtel des Invalides, avec son fameux dôme doré, fut érigé à la fin du XVIIe siècle dans les faubourgs de la ville par un Louis XIV soucieux d'offrir un hospice aux soldats blessés. Il abrite depuis le 15 décembre 1840 les cendres de Napoléon Ier et son tombeau depuis le 2 avril 1861[128]. Le Panthéon, édifié quant à lui à la fin du XVIIIe siècle à proximité de la Sorbonne, est devenu sous la Révolution un temple civil où des Français illustres sont enterrés.


Le passage Jouffroy.Le patrimoine du XIXe siècle est très abondant à Paris avec notamment l'Arc de Triomphe, les passages couverts, le Palais Garnier, construit à la fin du Second Empire et au début de la Troisième République et qui abrite l'opéra de Paris, et la Tour Eiffel, construction « provisoire » érigée par Gustave Eiffel pour l'exposition universelle de 1889 mais qui ne fut jamais démantelée. Elle est devenue le symbole de Paris, visible de la plupart des quartiers de la ville et parfois de la proche banlieue.

Au XXe siècle, de nombreuses réalisations des plus grands architectes parsèment les rues de Paris : Guimard, Plumet[129] ou Lavirotte, références de l'Art nouveau en France, puis celles de Mallet-Stevens, Roux-Spitz, Dudok, Henri Sauvage, Le Corbusier, Auguste Perret, etc. pendant l'entre-deux guerres.

L'architecture contemporaine à Paris est représentée par le Centre Pompidou, édifice des années 1970 qui abrite le musée national d'Art moderne ainsi qu'une importante bibliothèque publique librement accessible, par l'institut du monde arabe ouvert en 1987 ou encore par les importantes réalisations voulues par le président François Mitterrand : la bibliothèque nationale de France dans le nouveau quartier de Paris Rive Gauche en plein développement, l'opéra Bastille et, probablement la plus célèbre, la pyramide du Louvre, œuvre de l'architecte Ieoh Ming Pei érigée dans la cour du Louvre. Plus récemment, le musée du quai Branly, ou musée des arts et civilisations d'Afrique, d'Asie, d'Océanie et des Amériques dessiné par Jean Nouvel et inauguré en 2006, a encore enrichi la diversité architecturale et culturelle de la capitale.

C'est dans la cour du Louvre que débute l'axe historique de Paris : il s'agit d'un alignement monumental d'édifices et de voies de communication partant du cœur de la ville en direction de l'ouest. Il commence à la statue de Louis XIV dans la cour principale du palais du Louvre et se poursuit à travers le jardin des Tuileries, la place de la Concorde, les Champs-Élysées et aboutit à l'Arc de Triomphe au milieu de la place Charles-de-Gaulle (ancienne place de l'Étoile). À partir des années 1960, la perspective fut prolongée plus à l'ouest par la construction du quartier d'affaires de La Défense, quartier où se situent la plupart des plus hauts gratte-ciel de l'agglomération parisienne. La perspective est parachevée en 1989 par la construction de l'Arche de la Défense.

La Tour Montparnasse et la basilique du Sacré-Cœur au sommet de la butte Montmartre sont, de par leur hauteur, des points de repère importants dans le ciel parisien. Cette dernière est un des lieux emblématiques de Paris et accueille de nombreux visiteurs, en particulier autour de la place du Tertre où se tiennent des peintres et caricaturistes.

Dans les années 1960, le ministre des affaires culturelles André Malraux lance une grande campagne de ravalement des façades[130], ce qui fait dire au cinéaste François Truffaut : « À partir du blanchiment de Paris, c'est devenu très difficile de montrer Paris tel qu'il avait été avant

On trouve des jardins anciens dans le cœur de Paris comme celui des Tuileries et celui du Luxembourg. Le jardin des Tuileries a été créé au XVIe siècle, sur la rive droite de la Seine, à proximité du Louvre pour le palais éponyme aujourd'hui disparu. Le jardin du Luxembourg, sur la rive gauche, était autrefois une dépendance privée du château construit pour Marie de Médicis vers 1625. Le jardin des Plantes, institué par Guy de La Brosse, le médecin de Louis XIII, pour la culture des plantes médicinales, fut quant à lui le premier jardin public de Paris.

C'est toutefois au Second Empire que les jardins parisiens doivent l'essentiel de leur physionomie actuelle. La création d'espaces verts fut une facette importante de la politique d'aération d'une ville où s'entassait une population en rapide augmentation. Sous la conduite de l'ingénieur Jean-Charles Alphand et du paysagiste Jean-Pierre Barillet-Deschamps, un nouveau type de jardin voit le jour. Le bois de Boulogne et le bois de Vincennes, alors à l'extérieur de Paris, sont aménagés : situés respectivement à l'extrême ouest et à l'extrême est de Paris intra-muros, ils constituent aujourd'hui, et de loin, les espaces verts les plus étendus de la ville. Certains jardins du centre sont réaménagés et des squares de quartier sont créés. Dans les quartiers plus récents, d'importants parcs sont dessinés, Monceau (autrefois connu sous le nom de « folie de Chartres »), Montsouris, les Buttes-Chaumont ont été conçus par l'ingénieur de Napoléon III.

Depuis les années 1980, plusieurs espaces verts ont été aménagés dans des zones d'activités désaffectées. Le parc de la Villette, imaginé par l'architecte Bernard Tschumi à l'emplacement des anciens abattoirs de Paris, est aujourd'hui le plus grand parc de Paris intra-muros après les bois de Boulogne et de Vincennes. Durant les années 1990, le parc de Bercy, celui de Belleville et d'autres encore ont vu le jour. Des jardins familiaux ou éducatifs ont également agrémenté la périphérie de la ville le long de l'ancienne ligne ferroviaire circulaire de « petite Ceinture ». Les jardins d'Éole inaugurés en 2007 sont le plus important parc créé à Paris dans les années 2000.