Các mô hình được sử dụng trong Địa lý: Ý nghĩa, Nhu cầu, Tính năng và các Chi tiết khác

Đọc bài viết này để tìm hiểu về các mô hình khác nhau được sử dụng trong địa lý: ý nghĩa, nhu cầu, tính năng, loại và phân loại chung của các mô hình!

Trong thời kỳ hậu chiến tranh thế giới thứ hai, định nghĩa về địa lý, tư tưởng địa lý và phương pháp địa lý đã trải qua sự biến đổi lớn.

Để đặt chủ đề trên một nền tảng vững chắc và chỉ huy sự tôn trọng trong các môn học chị em, các nhà địa lý đã ngày càng tập trung trong vài thập kỷ qua về chủ đề khái quát địa lý, xây dựng mô hình, lý thuyết và luật chung. Sự khái quát hóa địa lý này còn được gọi là "xây dựng mô hình".

Thuật ngữ 'mô hình' đã được định nghĩa khác nhau bởi các nhà địa lý khác nhau. Theo ý kiến ​​của Skilling (1964), một mô hình là Hy hoặc là một lý thuyết, một định luật, một giả thuyết hoặc một ý tưởng có cấu trúc. Quan trọng nhất, từ quan điểm địa lý, nó cũng có thể bao gồm lý luận về thế giới thực (cảnh quan vật lý và văn hóa) bằng các phương tiện quan hệ trong không gian hoặc thời gian. Nó có thể là một vai trò, một mối quan hệ hoặc một phương trình.

Theo ý kiến ​​của Ackoff, một mô hình có thể được coi là sự trình bày chính thức của một lý thuyết hoặc luật sử dụng các công cụ của logic, thiết lập lý thuyết và toán học. Theo Haines-Young và Petch, bất kỳ thiết bị hoặc cơ chế nào tạo ra dự đoán là một mô hình. Theo đó, mô hình hóa, như thử nghiệm và quan sát, chỉ đơn giản là một hoạt động cho phép các lý thuyết được kiểm tra và kiểm tra phê bình.

Hầu hết các nhà địa lý của thời kỳ sau Thế chiến thứ hai đã quan niệm rộng rãi các mô hình như là đại diện lý tưởng hóa hoặc đơn giản hóa của thực tế (cảnh quan địa lý và mối quan hệ giữa con người và thiên nhiên).

Ý nghĩa của mô hình:

Địa lý là một môn học liên quan đến việc giải thích mối quan hệ giữa con người và thiên nhiên. Tuy nhiên, trái đất, tài liệu thực tế về nghiên cứu địa lý, tuy nhiên, khá phức tạp và không thể hiểu được một cách dễ dàng. Bề mặt trái đất có sự đa dạng lớn về thể chất và văn hóa.

Về địa lý, chúng tôi kiểm tra vị trí, địa hình, khí hậu, đất, thảm thực vật tự nhiên và phân bố không gian của khoáng sản và việc sử dụng chúng của nhân loại dẫn đến sự phát triển của cảnh quan văn hóa. Hơn nữa, địa lý là một môn học năng động khi các hiện tượng địa lý thay đổi theo không gian và thời gian.

Các chủ đề của địa lý, nghĩa là, mối quan hệ phức tạp của con người và môi trường có thể được kiểm tra và nghiên cứu một cách khoa học bằng các giả thuyết, mô hình và lý thuyết. Mục đích cơ bản của tất cả các mô hình là đơn giản hóa một tình huống phức tạp và do đó làm cho nó dễ điều tra hơn. Trong thực tế, các mô hình là các công cụ cho phép kiểm tra các lý thuyết. Một cái nhìn hạn chế hơn về các mô hình là chúng là các thiết bị dự đoán.

Cần mô hình hóa trong Địa lý :

Các nhà địa lý quan tâm đến việc đưa ra các định luật và lý thuyết trong chuyên ngành của họ giống như các ngành khoa học vật lý, sinh học và xã hội. Mô hình là một thiết bị để hiểu hệ thống tương tác rộng lớn bao gồm toàn nhân loại và môi trường tự nhiên của nó trên bề mặt trái đất. Điều này tất nhiên là không thể đạt được ngoại trừ một cách khái quát cao.

Mô hình hóa trong địa lý, do đó, được thực hiện vì những lý do sau:

1. Cách tiếp cận dựa trên mô hình thường là phương tiện khả thi duy nhất để đạt được bất kỳ loại định lượng hoặc đo lường chính thức nào về các hiện tượng không quan sát được hoặc không quan sát được. Các mô hình giúp ước tính, dự báo, mô phỏng, nội suy và tạo dữ liệu. Sự tăng trưởng và mật độ dân số trong tương lai, sử dụng đất đai, cường độ trồng trọt, mô hình di cư của dân số, công nghiệp hóa, đô thị hóa và tăng trưởng của các khu ổ chuột có thể được dự đoán với sự trợ giúp của các mô hình đó. Những điều này rất hữu ích trong dự báo thời tiết, thay đổi khí hậu, thay đổi mực nước biển, ô nhiễm môi trường, xói mòn đất, suy thoái rừng và sự phát triển của địa hình.

2. Một mô hình giúp mô tả, phân tích và đơn giản hóa một hệ thống địa lý. Các lý thuyết địa phương về các ngành công nghiệp, phân vùng sử dụng đất nông nghiệp, mô hình di cư và các giai đoạn phát triển địa hình có thể dễ dàng được hiểu và dự đoán với sự trợ giúp của các mô hình.

3. Dữ liệu địa lý là rất lớn và cứ sau mỗi ngày, những dữ liệu này ngày càng trở nên khó hiểu hơn. Mô hình hóa được thực hiện để cấu trúc, khám phá, tổ chức và phân tích dữ liệu khổng lồ thu được thông qua mô hình và mối tương quan phân biệt đối xử.

4. Các mô hình thay thế có thể được sử dụng như 'phòng thí nghiệm' để thay thế quan sát các hệ thống quan tâm không thể quan sát trực tiếp, và để thử nghiệm và ước tính tác động và hậu quả của những thay đổi có thể xảy ra trong các thành phần cụ thể cũng như để tạo ra kịch bản tiến hóa và trạng thái kết thúc trong tương lai của hệ thống quan tâm.

5. Các mô hình giúp cải thiện sự hiểu biết về cơ chế nhân quả, mối quan hệ giữa các tính chất vi mô và vĩ mô của một hệ thống và môi trường.

6. Các mô hình cung cấp khuôn khổ trong đó các báo cáo lý thuyết có thể được trình bày chính thức và giá trị thực nghiệm của chúng sau đó được xem xét kỹ lưỡng.

7. Mô hình hóa cung cấp nền kinh tế ngôn ngữ cho các nhà địa lý và các nhà khoa học xã hội hiểu ngôn ngữ của họ.

8. Mô hình giúp xây dựng các lý thuyết, luật chung và luật đặc biệt.

Các tính năng của một mô hình:

Các tính năng chính của một mô hình như dưới đây:

1. Thực tế địa lý của mối quan hệ bề mặt và môi trường của trái đất khá phức tạp. Mô hình là hình ảnh chọn lọc của thế giới hoặc một phần của nó. Nói cách khác, một mô hình không bao gồm tất cả các thuộc tính vật lý và văn hóa của một khu vực vĩ ​​mô hoặc vi mô. Trong thực tế, mô hình là một thái độ chọn lọc cao đối với thông tin.

2. Các mô hình cho sự nổi bật hơn đối với một số tính năng và tối nghĩa và làm biến dạng một số tính năng khác.

3. Mô hình chứa các đề xuất để khái quát hóa. Như đã nêu ở trên, dự đoán có thể được thực hiện về thế giới thực với sự trợ giúp của các mô hình.

4. Mô hình là tương tự như chúng khác với thế giới thực. Nói cách khác, các mô hình khác với thực tế.

5. Các mô hình cám dỗ chúng ta xây dựng giả thuyết và giúp chúng ta khái quát hóa và xây dựng lý thuyết.

6. Mô hình cho thấy một số tính năng của thế giới thực ở dạng quen thuộc hơn, đơn giản hơn, có thể quan sát, có thể truy cập, dễ hình thành hoặc có thể kiểm soát, từ đó có thể rút ra kết luận.

7. Các mô hình cung cấp một khung trong đó thông tin có thể được xác định, thu thập và sắp xếp.

8. Mô hình giúp vắt kiệt lượng thông tin tối đa từ dữ liệu có sẵn.

9. Mô hình giúp giải thích làm thế nào một hiện tượng cụ thể ra đời.

10. Mô hình cũng giúp chúng ta so sánh một số hiện tượng với những hiện tượng quen thuộc hơn.

11. Các mô hình làm cho một nhóm các hiện tượng được hình dung và hiểu được mà mặt khác không thể hiểu được vì mức độ hoặc độ phức tạp của nó.

12. Mô hình hình thành bước đệm để xây dựng lý thuyết và luật pháp.

Các loại mô hình:

Như được mô tả trước đó, thuật ngữ 'mô hình' đã được sử dụng trong rất nhiều bối cảnh. Do sự đa dạng lớn, rất khó để xác định ngay cả các loại mô hình rộng mà không có sự mơ hồ. Một phân chia là giữa mô tả và quy phạm. Mô hình mô tả liên quan đến một số mô tả phong cách của thực tế trong khi mô hình quy phạm xử lý những gì có thể xảy ra trong những điều kiện đã nêu hoặc giả định. Các mô hình mô tả có thể liên quan đến việc tổ chức thông tin thực nghiệm và được gọi là dữ liệu, phân loại (phân loại) hoặc mô hình thiết kế thử nghiệm. Trái ngược với điều này, các mô hình quy phạm liên quan đến việc sử dụng một tình huống quen thuộc hơn như một mô hình cho một tình huống ít quen thuộc hơn, theo thời gian (lịch sử) hoặc ý nghĩa không gian (địa lý) và có ý nghĩa dự đoán mạnh mẽ.

Trên cơ sở các công cụ (dữ liệu) mà chúng được tạo ra, các mô hình cũng có thể được phân loại thành các mô hình phần cứng, vật lý hoặc thử nghiệm. Mô hình vật lý hoặc thử nghiệm có thể là biểu tượng (hình thần tượng) trong đó các thuộc tính có liên quan của thế giới thực được trình bày với cùng các thuộc tính chỉ với sự thay đổi về quy mô. Ví dụ, bản đồ, quả địa cầu và mô hình địa chất là mô hình vật lý hoặc thử nghiệm. Các mô hình có thể là một tương tự (mô phỏng) có các thuộc tính thế giới thực được đại diện bởi các thuộc tính khác nhau. Các mô hình tương tự hoặc mô phỏng có liên quan với khẳng định mang tính biểu tượng của một loại bằng lời nói hoặc toán học theo thuật ngữ logic.

Phân loại chung các mô hình:

Như đã nêu ở đầu, sự phức tạp của cảnh quan địa lý và tình huống địa lý là như vậy mà các mô hình có tầm quan trọng đặc biệt trong nghiên cứu địa lý. Một số lượng lớn các mô hình đã được thiết kế, áp dụng và áp dụng bởi các nhà địa lý.

Một phân loại đơn giản hơn của các mô hình được minh họa bằng các ví dụ đã được đưa ra như sau:

Mô hình quy mô:

Các mô hình tỷ lệ, còn được gọi là mô hình phần cứng, có lẽ là loại dễ đánh giá cao nhất vì chúng là bản sao trực tiếp, thường ở quy mô nhỏ hơn của thực tế. Các mô hình tỷ lệ có thể là tĩnh, giống như mô hình bề mặt đất của mô hình địa chất, hoặc động, như bể sóng hoặc máng sông. Các mô hình động có lẽ thú vị và hữu ích hơn trong công việc địa lý. Lợi thế lớn mà một mô hình động có trên thực tế là các quy trình hoạt động có thể được kiểm soát. Điều này cho phép mỗi biến được nghiên cứu riêng biệt.

Trong bể sóng, ảnh hưởng của kích thước vật liệu, độ dài sóng và độ dốc sóng trên độ dốc bãi biển có thể được đo khá chính xác nếu hai biến được giữ không đổi trong khi biến thứ ba thay đổi. Nếu góc dốc bãi biển kết quả được vẽ theo từng biến, lần lượt các điểm thu được trong mỗi trường hợp có thể rơi theo một đường gần như thẳng cho thấy mối quan hệ quan trọng hoặc trong một phân tán khuếch tán cho thấy ít hoặc không có mối quan hệ. Mối quan hệ chặt chẽ được tiết lộ bởi mô hình có thể không rõ ràng trên một bãi biển tự nhiên nơi các biến sóng không thể được kiểm soát.

Tuy nhiên, có những khó khăn trong việc áp dụng kết quả nghiên cứu mô hình loại này vào tình huống tự nhiên. Một trong số đó là vấn đề quy mô. Nếu kích thước sóng và kích thước vật liệu được tăng lên theo cùng một tỷ lệ, thì cát của mô hình sẽ trở thành những khối đá lớn trong tự nhiên và hai vật liệu này không phản ứng tương tự như sóng. Một lần nữa, nếu cát trong tự nhiên được thu nhỏ lại theo kích thước mô hình, nó sẽ là phù sa hoặc đất sét cũng phản ứng khác với cát dưới tác động của sóng.

Mặc dù những khó khăn như vậy, các mô hình quy mô đã mang lại kết quả rất hữu ích trong nhiều lĩnh vực điều tra. Việc các kỹ sư tạo ra một mô hình quy mô trước khi bắt tay vào bất kỳ dự án lớn nào như cải tạo sông, xây đập, đào kênh, sạt lở, triều cường, dự báo lũ hoặc sơ đồ công trình bến cảng, cho thấy giá trị của loại mô hình này.

Các mô hình tỷ lệ thường được sử dụng bởi các nhà địa lý vật lý và đặc biệt là các nhà địa mạo. Trên thực tế, các nhà địa mạo học đã thực hiện nghiên cứu cơ bản với các mô hình quy mô để nghiên cứu các quá trình khó quan sát trong điều kiện tự nhiên, như tác động của dòng sông, chuyển động sông băng, xói mòn gió, quá trình biển và xói mòn bởi nước ngầm.

Bản đồ:

Bản đồ là những mô hình quen thuộc nhất với các nhà địa lý. Chúng là một loại mô hình tỷ lệ đặc biệt ngày càng trừu tượng khi quy mô trở nên nhỏ hơn. Ở một đầu của quang phổ là bức ảnh không khí dọc cặp âm thanh nổi cung cấp hầu như một mô hình tỷ lệ thực của thế giới thực. Tuy nhiên, nó là tĩnh và chỉ đại diện cho khu vực được hiển thị tại một thời điểm. Một bức ảnh không khí thẳng đứng đơn giản làm mất ấn tượng về chiều cao nhưng vẫn cho thấy tất cả các yếu tố có thể nhìn thấy của cảnh quan gần như đúng với tỷ lệ.

Một bản đồ tỷ lệ lớn làm mất nhiều chi tiết của cảnh quan mặc dù nó có thể hiển thị các tòa nhà, đường và các tính năng khác có kích thước này một cách chính xác. Khi quy mô được giảm, thông tin trở nên mang tính biểu tượng hơn và không còn có thể được hiển thị đúng với tỷ lệ; thậm chí nhiều chi tiết phải được bỏ qua. Tuy nhiên, bản đồ có thể đưa ra một dấu hiệu của sự cứu trợ bằng các đường viền, bóng đồi và nhà kho; Điều này là thiếu từ các bức ảnh không khí dọc đơn giản. Một lợi thế khác mà bản đồ cũng có trên thực tế là chúng đồng thời hiển thị một diện tích rất lớn, do đó các mối quan hệ không gian lẫn nhau có thể dễ dàng được đánh giá và so sánh hơn nhiều so với trên mặt đất.

Nhiều bản đồ sử dụng các ký hiệu để hiển thị các tính năng hoặc phân phối cụ thể như mật độ dân số; những thứ này thậm chí còn trừu tượng hơn và bị loại bỏ khỏi thực tế mà chúng đại diện. Một cái nhìn sâu sắc mới về một khu vực quen thuộc có thể được đưa ra bằng cách vẽ bản đồ sơ đồ trong đó tỷ lệ không chính xác cho một khu vực, nhưng được điều chỉnh để hiển thị dân số hoặc một số biến khác theo tỷ lệ.

Sửa đổi về diện tích, khoảng cách và hướng cũng cần thiết trong các bản đồ bao phủ thế giới hoặc các phần lớn của nó. Một bề mặt cong không thể được sao chép chính xác trên mặt phẳng hoặc mảnh giấy phẳng. Trên thực tế, không thể hiển thị trái đất ba chiều trên mặt phẳng hai chiều hoặc tờ giấy. Trái đất có thể thực sự được đại diện trên một quả địa cầu, nhưng quả địa cầu có rất ít tiện ích trong nghiên cứu địa lý.

Mô hình mô phỏng và ngẫu nhiên:

Mô phỏng có nghĩa là bắt chước hành vi của một số tình huống hoặc quá trình bằng một tình huống hoặc bộ máy tương tự phù hợp, đặc biệt cho mục đích học tập hoặc đào tạo cá nhân. Stochastic có nghĩa là: được xác định ngẫu nhiên hoặc theo mô hình phân phối xác suất ngẫu nhiên, do đó hành vi của nó có thể được phân tích thống kê nhưng không được dự đoán chính xác.

Các mô hình mô phỏng và ngẫu nhiên đã được phát triển để xử lý các tình huống động thay vì trạng thái tĩnh được hiển thị trên bản đồ. Loại mô hình này mô phỏng các quá trình cụ thể bằng các lựa chọn ngẫu nhiên, do đó thuật ngữ 'stochastic', một mô hình được kết nối với cơ hội, xảy ra. Nó có thể được minh họa bằng ứng dụng của nó để phát triển thoát nước.

Bắt đầu với một mô hình các ô vuông lưới, người ta cho rằng một nguồn luồng tồn tại ở trung tâm của các ô vuông được chọn ngẫu nhiên nhất định. Các số ngẫu nhiên một lần nữa được sử dụng để xác định theo hướng nào trong bốn hướng có thể, mỗi luồng sẽ chảy và một đường được vẽ để thể hiện tiến trình của nó đến tận tâm của hình vuông liền kề.

Bằng cách lặp lại quá trình (với một số bảo lưu gần đúng với thực tế), đã xuất hiện một mạng lưới thoát nước hoàn chỉnh cho thấy nhiều điểm tương đồng với các mô hình thoát nước tự nhiên. Do đó, một kết luận có thể đạt được rằng mô hình thoát nước tự nhiên có một số yếu tố cơ hội về trang điểm của nó.

Các mô hình mô phỏng cũng có thể được sử dụng như một phương tiện để phân tích một số lượng lớn các biến, đây là một vấn đề định kỳ trong địa lý. Ví dụ, sự phát triển của nhổ ven biển có thể được hiển thị phụ thuộc vào một số quy trình hoặc loại sóng riêng biệt. Các quy trình khác nhau này có thể được xây dựng thành một mô hình theo cách mà mỗi trong số chúng được phân bổ một phạm vi số ngẫu nhiên cụ thể. Mỗi số ngẫu nhiên đưa ra kết quả trong hoạt động của quá trình thích hợp. Theo cách này, nhổ có thể được xây dựng bằng hành động của các quá trình khác nhau theo thứ tự ngẫu nhiên, nhưng theo tỷ lệ cụ thể. Nếu nhổ mô phỏng giống với thực tế, thì người ta có thể kết luận rằng các quy trình có thể hoạt động theo tỷ lệ cụ thể trong mô hình. Khi một mô hình thực tế đã được tìm thấy, nó có thể được sử dụng để dự đoán sự phát triển trong tương lai của nhổ với điều kiện các quá trình tiếp tục hoạt động theo tỷ lệ tương tự.

Các mô hình mô phỏng ngẫu nhiên cũng đã được sử dụng thành công trong lĩnh vực địa lý của con người để nghiên cứu sự khuếch tán không gian của một loạt các hiện tượng, bao gồm sự lây lan của các bệnh dân số như sốt rét, đậu mùa, sốt và AIDS hoặc đổi mới như sử dụng một loại cụ thể máy móc, máy kéo, phân bón hóa học, thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ. Việc mô phỏng được thực hiện bằng cách áp đặt các rào cản có thể vượt qua với mức độ khó khác nhau. Số ngẫu nhiên được sử dụng để xác định hướng lây lan và ảnh hưởng của các rào cản sau đó có thể được đánh giá.

Thuật ngữ 'Monte Carlo' được sử dụng để mô tả một số mô hình ngẫu nhiên, trong đó cơ hội một mình xác định kết quả của mỗi lần di chuyển trong các điều kiện của mô hình.

Mô hình Monte Carlo có thể được so sánh với mô hình Chuỗi Markov trong đó mỗi lần di chuyển được xác định một phần bởi động thái trước đó.

Chuỗi Markov được minh họa trong mô hình phát triển thoát nước ngẫu nhiên được mô tả ở trên. Cả hai loại đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu địa lý.

Mô hình toán học:

Các mô hình toán học được coi là đáng tin cậy hơn nhưng khó xây dựng. Họ che khuất nhiều giá trị của con người, các câu hỏi và thái độ chuẩn mực. Tuy nhiên, họ có những khẳng định mang tính biểu tượng của một loại bằng lời nói hoặc toán học dưới dạng logic.

Ví dụ: giả sử tôi đưa ra các đối số sau:

(1) A lớn hơn B và (2) B lớn hơn C.

Bây giờ nhờ (1) và (2) cùng nhau, tôi đưa ra định lý hoặc kết luận sau: (3) Do đó, A lớn hơn C.

Giá trị logic của kết luận này sẽ không thay đổi theo thời gian. Về mặt logic, nó phải đúng vào năm 3000 trước Công nguyên, năm 2000 trước Công nguyên, năm 1000 sau Công nguyên và nó sẽ đúng vào năm 2025 sau Công nguyên, năm 3000 sau Công nguyên, do đó, tính hợp lệ của kết luận không phụ thuộc vào giai đoạn lịch sử cụ thể. Đó là một lịch sử.

Theo cùng một cách, tính hợp lệ logic của một lý thuyết cũng là không gian. Nếu một định lý có giá trị logic, nó phải có giá trị cục bộ ở Hoa Kỳ, Đức, Nga, Pháp cũng như ở Ấn Độ, Pakistan, Trung Quốc và Nhật Bản.

Các mô hình toán học có thể được phân loại thêm theo mức độ xác suất liên quan đến dự đoán của chúng thành xác định và ngẫu nhiên.

Các mô hình toán học biểu diễn phương trình của các quá trình cụ thể bằng các phương trình toán học liên quan đến quá trình hoạt động với tình huống kết quả. Tuy nhiên, điều cần thiết là phải có kiến ​​thức vững chắc về các quá trình vật lý liên quan và do đó, kiểu xây dựng mô hình này chủ yếu là công việc của các nhà vật lý. Ví dụ, một mô hình toán học động của dòng chảy sông băng đã được JF Nye xây dựng. Ông đơn giản hóa các giả định cơ bản càng nhiều càng tốt để làm cho các phương trình đủ đơn giản để giải.

Do đó, giường sông băng được giả định là có hình chữ thập chéo hình chữ nhật (thung lũng hình chữ U) có kích thước đồng đều và độ nhám cụ thể. Băng được coi là hoàn toàn bằng nhựa trong phản ứng của nó đối với các ứng suất. Sau đó, với một số ứng suất nhất định, phản ứng của băng có thể được tính bằng phương trình vi phân. Chúng có thể dự đoán các mô hình dòng chảy và cấu hình băng cụ thể cho các giá trị đã cho của các điều kiện giả định.

Nhà địa mạo học có thể đóng vai trò của mình bằng cách đo các mô hình dòng chảy và kích thước sông băng trên cánh đồng. Sự gần gũi với những giá trị gần đúng với các giá trị được tính toán này là thước đo thành công của mô hình toán học. Nếu mô hình dòng chảy quan sát đồng ý chặt chẽ với mô hình dự đoán, thì mô hình có thể được sử dụng với độ tin cậy để cung cấp các giá trị cho dòng chảy trong các phần của sông băng không thể đo được trong trường, nhưng rất quan trọng trong việc nghiên cứu ảnh hưởng của sông băng trên cảnh quan.

Tốc độ của dòng chảy cơ bản là quan trọng trong bối cảnh này. Các mô hình toán học cũng đã nâng cao kiến ​​thức của chúng ta về cách các dòng sông di chuyển tải và điều chỉnh giường của chúng, và cách sóng hoạt động trên bờ biển. Các mô hình này thường ở dạng phương trình vi phân chủ yếu dựa trên mối quan hệ vật lý đã biết và điều cần thiết là kiểm tra kết quả bằng số của chúng so với các quan sát được thực hiện trong điều kiện tự nhiên hoặc trong mô hình phần cứng quy mô. Các mô hình chỉ thành công như các giả định và đơn giản hóa mà chúng dựa trên là đúng và hợp lệ. Chúng cung cấp một tình huống rất đơn giản, nhưng một tình huống có thể được diễn đạt bằng thuật ngữ số chính xác và do đó có khả năng thao tác toán học phù hợp. Vì lý do này, các mô hình như vậy phù hợp hơn với các vấn đề trong địa lý vật lý.

Tuy nhiên, có một số sự phát triển khác nhau của mô hình toán học trong địa lý của con người. Đây là nhiều hơn trong bản chất của các mối quan hệ thực nghiệm có thể được thể hiện bằng thuật ngữ toán học. Một ví dụ là mối quan hệ kích thước cấp bậc. Mối quan hệ này cho thấy rằng trong bất kỳ lớp xuất hiện nào, thường có một vài mục lớn và nhiều mục nhỏ có sự phân phối khá đều đặn giữa chúng.

Nó đã được áp dụng cho các thị trấn ở nhiều nơi trên thế giới. Có một vài thị trấn lớn nhưng nhiều thị trấn nhỏ hơn, và giữa hai thị trấn, một số lượng vừa phải; mối quan hệ là xấp xỉ tuyến tính trên thang logarit kép. Các mô hình toán học cũng đã được phát triển trong địa lý kinh tế, dễ bị hình thành định lượng hơn các ngành địa lý khác của con người. Các mô hình như vậy thường không động theo cùng một cách như các phương trình vi phân trong địa lý vật lý, mặc dù một số đối phó với dòng hàng hóa, v.v., từ vùng này sang vùng khác.

Một mô hình toán học khác là lập trình tuyến tính, có liên quan đến nhiều tình huống trong địa lý kinh tế. Đó là một phương pháp tìm giải pháp tối ưu cho một vấn đề trong đó một số điều kiện phải được đáp ứng. Một nhà máy sẽ có những yêu cầu nhất định về lao động, nguyên liệu thô, vận chuyển và tiếp cận thị trường và mỗi điều kiện xác định các điều kiện có thể được biểu thị dưới dạng phương trình toán học và được biểu thị bằng đồ họa trên các đường thẳng. Khi tất cả các phương trình đã được vẽ, chúng tiết lộ điểm có giá trị tối ưu về vị trí. Quy trình cung cấp một giải pháp xác định dựa trên các giá trị được gán cho các phương trình. Nếu các giá trị là chính xác, thì sẽ thu được giải pháp tối ưu.

Mô hình tương tự:

Các mô hình tương tự khác với các loại mô hình đã được mô tả. Trong các mô hình tương tự, thay vì sử dụng các giới hạn của bản gốc hoặc ký hiệu để thể hiện nó, tính năng được nghiên cứu được so sánh với một số tính năng hoàn toàn khác bằng phương pháp tương tự. Một mô hình tương tự sử dụng một tình huống hoặc quy trình được biết đến nhiều hơn để nghiên cứu một tình huống ít được biết đến hơn. Giá trị của nó phụ thuộc vào khả năng của nhà nghiên cứu để nhận ra yếu tố chung cho hai tình huống. Những yếu tố này tạo thành sự tương tự tích cực; sự tương tự không giống nhau hoặc tiêu cực và sự tương tự không liên quan hoặc trung tính được bỏ qua.

Lý do từ sự tương tự từ lâu đã là một phần của nghiên cứu địa lý. James Hutton, trong tác phẩm lớn được xuất bản năm 1795, đã nhận ra sự tương đồng giữa sự lưu thông máu trong cơ thể và sự lưu thông của vật chất trong sự phát triển và suy tàn của phong cảnh.

Một tuần hoàn tương tự cũng có thể được nhìn thấy trong chu trình thủy văn. Khái niệm 'chu kỳ xói mòn bình thường' của Davis và khái niệm 'trạng thái như một sinh vật sống' của Ratzel là những ví dụ quan trọng trong đó địa hình và trạng thái được so sánh với sinh vật sống. Cả hai khái niệm này là tương tự như vậy. Sự tương tự được sử dụng để hiểu biết thêm về địa lý phải được hiểu rõ hơn so với tính năng đang được nghiên cứu.

Hành vi của kim loại bị căng thẳng đã được nghiên cứu chuyên sâu, và điều này đã cho phép các phép tương tự hữu ích được rút ra giữa kim loại và băng. Các phương pháp xử lý một vấn đề thường có thể được chuyển bằng cách tương tự sang một tình huống hoàn toàn khác. Nghiên cứu về sóng động học đã được áp dụng cho sự di chuyển của các phương tiện trên những con đường đông đúc, cho sự di chuyển của đá và sóng lũ trên sông, và cho sự hình thành của nước dâng tại mõm sông băng. Những vấn đề rất khác nhau này có một thực tế chung là chúng là hiện tượng dòng chảy một chiều và từ quan điểm này, chúng có thể được xử lý với cùng một kỹ thuật.

Sự tương tự cũng đã chứng minh hiệu quả trong nghiên cứu các vấn đề trong địa lý của con người; ví dụ, những người rút ra một số mối quan hệ được thiết lập tốt trong vật lý. Mô hình trọng lực là một ví dụ tốt về loại này. Nó dựa trên quan sát vật lý rằng lực hấp dẫn giữa hai cơ thể tỷ lệ thuận với tích của khối lượng của chúng chia cho bình phương khoảng cách giữa chúng. Giá trị cho khoảng cách trong mô hình thường được bình phương để xấp xỉ gần hơn với lực hấp dẫn như được quan sát trong vật lý.

Các lực lượng hấp dẫn có thể được xem xét về mặt giao dịch giữa hai nơi. Số lượng giao dịch có khả năng tăng khi quy mô của các địa điểm, thường được đo theo số lượng dân số, tăng và khi khoảng cách giữa chúng giảm. Mô hình này giả định rằng không có lực lượng nào khác tham gia để hạn chế giao dịch, chẳng hạn như rào cản quốc tế hoặc ngôn ngữ. Nhiều mối quan hệ vật lý khác được sử dụng làm mô hình tương tự bao gồm các mô hình của từ trường và định luật thứ hai của nhiệt động lực học

Mô hình lý thuyết:

Các mô hình lý thuyết có thể được chia thành hai loại. Các mô hình khái niệm cung cấp một cái nhìn lý thuyết về một vấn đề cụ thể cho phép các khoản khấu trừ từ lý thuyết được khớp với tình huống thực tế. Điều này có thể được minh họa bằng cách xem xét trên lý thuyết về ảnh hưởng của mực nước biển dâng và hạ xuống vùng ven biển nếu một số điều kiện cụ thể được đáp ứng. Người ta cho rằng xói mòn sóng là quá trình duy nhất hoạt động, sóng chỉ có thể ăn mòn đá đến r. độ sâu nhất định của khoảng 13 mét (40 feet) và sóng làm xói mòn một nền tảng cắt sóng đến một độ dốc nhất định bên dưới mà chúng không thể hoạt động hiệu quả. Người ta cũng cho rằng độ dốc ven biển ban đầu dốc hơn độ dốc này.

Việc xem xét tác động kéo dài của sóng xói mòn trong những điều kiện này, với mực nước biển dâng và hạ, dẫn đến kết luận rằng chỉ với mực nước biển tăng chậm, có thể tạo ra một nền tảng cắt sóng có chiều rộng lớn. Các hình thức lý thuyết của vùng ven biển trong các điều kiện khác nhau được chỉ định có thể được thiết lập và sau đó so sánh với các vùng ven biển thực tế. Các mô hình lý thuyết phức tạp hơn nhiều của loại khái niệm này đã được phát triển trong nghiên cứu về sự tiến hóa của các cấu hình độ dốc. Chúng dựa trên hiệu ứng đã biết hoặc giả định của các quá trình độ dốc khác nhau.

Một loạt các giai đoạn sửa đổi dài có thể được bắt nguồn từ loại mô hình lý thuyết này, và những điều này một lần nữa có thể được khớp với các sườn dốc thực tế.

Loại mô hình lý thuyết thứ hai được liên kết với từ 'lý thuyết', khi điều này được sử dụng để biểu thị khuôn khổ chung của toàn bộ ngành học. Khung không được quá cứng nhắc hoặc nó sẽ làm chật hẹp các cạnh đang phát triển của chủ đề, nơi công việc thú vị nhất đang diễn ra. Lý tưởng là một khung linh hoạt có thể chứa nhiều nỗ lực địa lý khác nhau nhưng vẫn mang lại cho nó sự gắn kết và mục đích. Các mô hình đặc biệt có giá trị trong bối cảnh này vì chúng thường phổ biến cho tất cả các nhánh của chủ đề và do đó giúp mang lại sự thống nhất.

Một sự tương tự có thể giúp minh họa cách thức mà số lượng lớn dữ liệu địa lý có thể được tổ chức trong một khung lý thuyết. Địa lý có thể được so sánh với một tòa nhà năm tầng, mỗi tầng được hỗ trợ bởi bên dưới và hỗ trợ bên trên (Hình 11.1):

(1) Tầng thấp nhất là tầng chứa dữ liệu, nguyên liệu thô của nghiên cứu địa lý.

(2) Dữ liệu dẫn đến cấp độ của mô hình nơi chúng được tổ chức theo cách phù hợp để phân tích.

(3) Các kỹ thuật phân tích, nằm trên tầng tiếp theo, phụ thuộc vào mô hình được áp dụng cho nghiên cứu.

(4) Phân tích dẫn lên tầng tiếp theo, liên quan đến sự phát triển của các lý thuyết.

(5) Các lý thuyết lần lượt dẫn đến việc hình thành các khuynh hướng và luật pháp. Chúng được đặt ở trên cùng vì chúng là mục đích cuối cùng của phương pháp địa lý.

Quan điểm quan trọng:

Để hiểu và giải thích các hiện tượng địa lý phức tạp, các mô hình có tầm quan trọng lớn. Mô hình, tuy nhiên, đã bị chỉ trích trên nhiều tính. Quan điểm phê phán về mô hình hóa khác với những người chấp nhận mô hình hóa nhưng chỉ trích cách thức thực hiện mô hình hóa đối với những người từ chối mô hình hóa như một hoạt động đáng giá trong địa lý.

Những người đồng ý với mô hình hóa trong địa lý nhưng không đồng ý với cách các mô hình đang được chuẩn bị và giữ quan điểm rằng hầu hết các mô hình được chuẩn bị xấu. Mục đích cơ bản của người điều hành là thể hiện sự phức tạp bằng một cái gì đó đơn giản hơn. Trong bài tập mô hình hóa, người điều hành có thể đơn giản hóa sự phức tạp của thực tế địa lý quá nhiều hoặc quá ít. Đơn giản hóa có thể đánh lừa học sinh và tạo ra sự hiểu lầm mà cuối cùng có thể dẫn đến dự đoán xấu. Dưới sự đơn giản hóa là ít sử dụng trong giảng dạy vì nó không giải thích được thực tế và không đủ cơ sở để dự đoán.

Sự phản đối thứ hai đối với mô hình hóa là các nhà điều hành có thể tập trung vào những điều sai trái. Đôi khi các mô hình có thể bỏ qua để hoàn thành tiêu chí cơ bản của đơn giản hóa. Họ đi phân tích thành phần chính, hồi quy từng bước và phân tích Q. Những kỹ thuật này thường tạo ra các mô hình phức tạp hơn dữ liệu gốc. Hơn nữa, các mô hình có thể kết hợp một số điểm nổi bật và bỏ qua những điểm khác.

Có những học giả không đặt câu hỏi về sự phù hợp của mô hình hóa như là một chiến lược thường được áp dụng trong địa lý. Có một nhóm các nhà địa lý coi mô hình hóa là một hoạt động đáng giá nhưng giữ quan điểm rằng các nhà địa lý không nên bị buộc phải áp dụng các kỹ thuật mô hình hóa vào mọi thứ. Theo họ, mô hình hóa không phù hợp trong một số ngành địa lý, đặc biệt là địa lý của con người, địa lý khu vực, địa lý văn hóa và địa lý lịch sử. Trong các nhánh khác nhau của địa lý khu vực, văn hóa và lịch sử, các chiến lược mô hình hóa đã làm méo mó chủ đề bằng cách quá coi trọng một số chủ đề và nhấn mạnh vào những chủ đề khác. Theo chiến lược này, việc khái quát hóa đã được thực hiện trên cơ sở một vài trường hợp và nhiều lần với chi phí cho các trường hợp cụ thể.

Những người từ chối đúng mô hình trong địa lý nói rằng địa lý không phải là một môn khoa học vật lý thuần túy, nó có một thành phần rất mạnh của con người và các mô hình có thể không điều chỉnh và giải thích đúng các câu hỏi chuẩn mực như niềm tin, giá trị, cảm xúc, thái độ, mong muốn, khát vọng, hy vọng và nỗi sợ hãi, và do đó, các mô hình không thể được coi là công cụ đáng tin cậy để giải thích chính xác thực tế địa lý.

Sự phê phán về mô hình hóa cũng có thể dựa trên sự phản đối đối với sự khái quát hóa mà mô hình hóa thường liên quan. Nó có thể được coi là vô ích khi xây dựng các mô hình chung để áp dụng cho các sự kiện địa lý, đặc biệt là khi các hành động của con người bình dị (khu vực) và ý chí tự do được quan tâm. Hoặc, có thể mục đích của nhà địa lý học là dự đoán hoặc hiểu các sự kiện và tình huống cụ thể, lợi ích của anh ta hoặc cô ta có thể là trong trường hợp duy nhất (cụ thể, theo vùng) mà mô hình chung được cho là không liên quan.

Nhiều mô hình trong địa lý cũng đã bị chỉ trích trên cơ sở áp dụng các công cụ và kỹ thuật toán học và thống kê tinh vi. Bất chấp cuộc cách mạng định lượng, một số nhà địa lý cảm thấy thoải mái với biểu tượng và ý tưởng toán học, và do đó phần lớn là vô thức về tính tổng quát, rõ ràng và thanh lịch mà các nhà điều chế toán học đánh giá cao trong một mô hình tốt. Các nhà địa lý khác nhau, ngay cả sinh viên, các nhà hoạch định chính sách, khách hàng và công chúng nói chung, có thể thấy các mô hình toán học khó hiểu.

Một chỉ trích khác là không có mô hình nào là đủ; bất kỳ mô hình nào phải liên tục được đánh giá lại, sửa đổi và thay thế. Theo lời của Feyerabend (1975):

Kiến thức là một đại dương ngày càng tăng của các lựa chọn không tương thích lẫn nhau (và có lẽ không thể giải thích được), mỗi lý thuyết đơn lẻ, mỗi câu chuyện cổ tích, mỗi huyền thoại là một phần của bộ sưu tập buộc người khác phải khớp nối lớn hơn và tất cả chúng đều đóng góp, thông qua quá trình này cạnh tranh để phát triển ý thức. Không có gì được giải quyết, không bao giờ có thể bỏ qua một tài khoản toàn diện.

Trên thực tế, tăng trưởng kiến ​​thức có trách nhiệm không phải là một hoạt động được quy định tốt, trong đó mỗi thế hệ sẽ tự động xây dựng dựa trên kết quả đạt được của những người lao động trước đó. Đó là một quá trình căng thẳng khác nhau, trong đó các giai đoạn yên tĩnh đặc trưng bởi sự bồi đắp kiến ​​thức đều đặn được phân tách bằng các khủng hoảng có thể dẫn đến một biến động trong các môn học, kỷ luật và phá vỡ liên tục.

Xây dựng mô hình cũng đòi hỏi dữ liệu đáng tin cậy. Dữ liệu đáng tin cậy như vậy hiếm khi đạt được ở các nước đang phát triển và kém phát triển. Như một vấn đề thực tế, bất kỳ tập hợp dữ liệu được thu thập ở các nước đang phát triển đều có nhiều cạm bẫy và thiếu sót. Bất kỳ mô hình, lý thuyết hoặc luật nào được phát triển trên cơ sở dữ liệu yếu và không đáng tin cậy đều bị ràng buộc chỉ đưa ra một bức tranh sai lệch và sai lầm về thực tế địa lý. Nó cũng đã được tìm thấy rằng việc khái quát hóa được thực hiện với sự trợ giúp của các mô hình và ý tưởng có cấu trúc đang mang lại kết quả phóng đại dẫn đến dự đoán sai.

Hầu hết các mô hình đã được phát triển ở các nước tiên tiến của Châu Âu và Châu Mỹ, và các lý thuyết và mô hình được xây dựng ở các quốc gia này trên cơ sở dữ liệu được thu thập ở đó. Chắc chắn có một mối nguy hiểm là các mô hình được phát triển ở Châu Âu và Châu Mỹ có thể được nâng lên thành sự thật nói chung, và đưa ra tình trạng của các mô hình phổ quát. Trong thực tế, chúng ta không có địa lý phổ quát của con người, văn hóa, công nghiệp, nông nghiệp và đô thị. Có các quá trình văn hóa xã hội và nông nghiệp khác nhau, làm việc ở các khu vực khác nhau trên thế giới, dẫn đến các cảnh quan văn hóa khác nhau. Do những hạn chế này, việc khái quát hóa được thực hiện trên cơ sở các mô hình có thể gây hiểu lầm và sai sót.

Hơn nữa, dữ liệu được sử dụng bởi các chuyên gia phương Tây có liên quan đến khoảng thời gian khoảng một trăm năm. Nếu các mô hình này, được phát triển trên cơ sở dữ liệu của các nước phát triển, được áp dụng ở các nước đang phát triển, kết quả và dự đoán có thể là thảm họa.