Modellen die worden gebruikt in Geografie: Betekenis, Behoeften, Functies en andere details

Lees dit artikel om meer te weten te komen over verschillende modellen die worden gebruikt in de geografie: significantie, behoeften, kenmerken, types en algemene classificatie van modellen!

In de periode na de Tweede Wereldoorlog hebben de definitie van geografie, geografische gedachte en geografische methodologie grote veranderingen ondergaan.

Om het onderwerp op een gezond voetstuk te plaatsen en om respect op te leggen in zusterdisciplines, hebben geografen zich de laatste decennia steeds meer geconcentreerd op het thema van geografische generalisatie, formulering van modellen, theorieën en algemene wetten. Deze geografische generalisatie wordt ook wel 'modelbouw' genoemd.

De term 'model' is door verschillende geografen verschillend gedefinieerd. Volgens Skilling (1964) is een model "ofwel een theorie, een wet, een hypothese of een gestructureerd idee. Het belangrijkste, vanuit geografisch oogpunt, kan het ook een redenering zijn over de echte wereld (fysiek en cultureel landschap) door middel van een relatie in ruimte of tijd. Het kan een rol, een relatie of een vergelijking zijn ".

Volgens Ackoff kan "een model worden beschouwd als de formele presentatie van een theorie of wet met behulp van de instrumenten logica, verzamelingenleer en wiskunde". Volgens Haines-Young en Petch is "elk apparaat of mechanisme dat een voorspelling genereert een model". Dienovereenkomstig is modelleren, net als experimenteren en waarnemen, eenvoudig een activiteit die het mogelijk maakt om theorieën kritisch te testen en te onderzoeken.

De meeste geografen van de periode na de Tweede Wereldoorlog hebben breed uitgemeten modellen als geïdealiseerde of vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid (geografische omgeving en mens-natuurrelatie).

Betekenis van het model:

Geografie is een discipline die zich bezighoudt met de interpretatie van de mens-natuurrelatie. De aarde - het echte document van geografische studies - is echter vrij complex en kan niet gemakkelijk worden begrepen. Het aardoppervlak heeft een grote fysieke en culturele diversiteit.

In de geografie onderzoeken we locatie, landvormen, klimaat, bodem, natuurlijke vegetatie en de ruimtelijke verdeling van mineralen en hun gebruik door de mensheid, wat leidt tot de ontwikkeling van een cultureel landschap. Geografie is bovendien een dynamisch onderwerp, aangezien de geografische verschijnselen in ruimte en tijd veranderen.

Het onderwerp geografie, dat wil zeggen de complexe relatie tussen mens en omgeving, kan wetenschappelijk worden onderzocht en bestudeerd aan de hand van hypothesen, modellen en theorieën. Het basisdoel van alle modellen is om een ​​complexe situatie te vereenvoudigen en deze dus meer geschikt te maken voor onderzoeken. In feite zijn modellen hulpmiddelen waarmee theorieën kunnen worden getest. Een meer beperkt beeld van modellen is dat het voorspellende apparaten zijn.

Behoefte aan modellering in geografie :

Geografen zijn geïnteresseerd in het maken van wetten en theorieën in hun discipline zoals die in de fysische, biologische en sociale wetenschappen. Model is een hulpmiddel om het enorme interacterende systeem te begrijpen dat de hele mensheid en haar natuurlijke omgeving op het aardoppervlak omvat. Dit is natuurlijk niet haalbaar, behalve op een zeer algemene manier.

Modellering in geografie is daarom gedaan om de volgende redenen:

1. Een op modellen gebaseerde benadering is vaak het enige mogelijke middel om te komen tot enige vorm van kwantificering of formele meting van niet-geobserveerde of niet-waarneembare verschijnselen. Modellen helpen bij schattingen, voorspellingen, simulaties, interpolatie en het genereren van gegevens. De toekomstige groei en bevolkingsdichtheid, grondgebruik, intensiteit van de teelt, migratiepatroon van de bevolking, industrialisatie, verstedelijking en groei van sloppenwijken kunnen worden voorspeld met behulp van dergelijke modellen. Deze zijn erg handig in de voorspelling van weer, verandering van het klimaat, zeespiegelverandering, milieuvervuiling, bodemerosie, uitputting van bossen en evolutie van landvormen.

2. Een model helpt bij het beschrijven, analyseren en vereenvoudigen van een geografisch systeem. Locatietheorieën van industrieën, zonering van landbouwgrondgebruik, migratiepatronen en stadia van ontwikkeling van landvormen kunnen gemakkelijk worden begrepen en voorspeld met behulp van modellen.

3. Geografische gegevens zijn enorm en met elke dag die voorbijgaat, worden deze gegevens steeds moeilijker te begrijpen. Modellering wordt uitgevoerd voor het structureren, onderzoeken, organiseren en analyseren van de verkregen enorme gegevens door middel van onderscheidend patroon en correlatie.

4. Alternatieve modellen kunnen worden gebruikt als 'laboratoria' voor surrogaatwaarneming van systemen van belang die niet direct kunnen worden waargenomen, en voor het experimenteren en schatten van de effecten en gevolgen van mogelijke veranderingen in bepaalde componenten, evenals voor het genereren van toekomstscenario's van evolutie en eindtoestanden van systeem van belang.

5. Modellen helpen bij het verbeteren van het begrip van oorzakelijk mechanisme, relaties tussen micro- en macroreigenschappen van een systeem en de omgeving.

6. Modellen bieden een kader waarbinnen theoretische uitspraken formeel kunnen worden weergegeven en hun empirische validiteit vervolgens onder de loep wordt genomen.

7. Modellering biedt taaleconomie aan geografen en sociale wetenschappers die hun taal begrijpen.

8. Modellen helpen bij het bouwen van theorieën, algemene en speciale wetten.

Kenmerken van een model:

De belangrijkste kenmerken van een model zijn:

1. De geografische realiteit van het aardoppervlak en de relatie mens-omgeving zijn behoorlijk complex. Modellen zijn de selectieve foto's van de wereld of een deel ervan. Met andere woorden, een model omvat niet alle fysieke en culturele kenmerken van een macro- of microregio. Model is in feite een zeer selectieve houding ten opzichte van informatie.

2. Modellen geven meer aandacht aan sommige functies en verduister en verstoren sommige andere.

3. Modellen bevatten suggesties voor generalisatie. Zoals hierboven vermeld, kunnen met behulp van modellen voorspellingen worden gedaan over de echte wereld.

4. Modellen zijn analogieën omdat ze verschillen van de echte wereld. Met andere woorden, modellen verschillen van de werkelijkheid.

5. Modellen verleiden ons om een ​​hypothese te formuleren en ons te helpen generaliseren en theorievorming.

6. Modellen tonen enkele kenmerken van de echte wereld in een meer bekende, vereenvoudigde, waarneembare, toegankelijke, gemakkelijk geformuleerde of controleerbare vorm, waaruit conclusies kunnen worden getrokken.

7. Modellen bieden een raamwerk waarin informatie kan worden gedefinieerd, verzameld en gerangschikt.

8. Modellen helpen bij het uitpersen van de maximale hoeveelheid informatie uit de beschikbare gegevens.

9. Modellen helpen om uit te leggen hoe een bepaald fenomeen tot stand komt.

10. Modellen helpen ons ook om sommige verschijnselen te vergelijken met de meer bekende.

11. Modellen zorgen ervoor dat een groep verschijnselen wordt gevisualiseerd en begrepen die anders niet konden worden begrepen vanwege de omvang of complexiteit ervan.

12. Modellen vormen stapstenen voor het bouwen van theorieën en wetten.

Typen modellen:

Zoals eerder beschreven, is de term 'model' in een grote verscheidenheid aan contexten gebruikt. Vanwege de grote verscheidenheid is het moeilijk om zelfs de brede soorten modellen te definiëren zonder dubbelzinnigheid. Eén indeling is tussen het beschrijvende en het normatieve. Het beschrijvende model houdt zich bezig met een stilistische beschrijving van de werkelijkheid, terwijl het normatieve model handelt over wat naar verwachting zal plaatsvinden onder bepaalde vermelde of veronderstelde omstandigheden. Descriptieve modellen kunnen betrekking hebben op de organisatie van empirische informatie en worden aangeduid als data, classificerende (taxonomische) of experimentele ontwerpmodellen. In tegenstelling hiermee impliceren normatieve modellen het gebruik van een meer vertrouwde situatie als een model voor een minder bekende, hetzij in een tijd (historisch) of een ruimtelijk (geografisch) zintuig en hebben een sterk voorspellende connotatie.

Op basis van spullen (gegevens) waaruit ze zijn gemaakt, kunnen modellen ook worden geclassificeerd in hardware, fysieke of experimentele modellen. Het fysieke of experimentele model kan iconisch (idoolvormig) zijn waarbij de relevante eigenschappen van de echte wereld worden gepresenteerd met dezelfde eigenschappen met alleen een schaalverandering. Kaarten, globes en geologische modellen zijn bijvoorbeeld fysieke of experimentele modellen. Modellen kunnen een analoog zijn (simulatie) met eigenschappen in de echte wereld die worden weergegeven door verschillende eigenschappen. Analoge of simulatiemodellen houden zich bezig met symbolische bewering van een verbale of wiskundige soort in logische termen.

Algemene classificatie van modellen:

Zoals eerder vermeld, is de complexiteit van geografische landschappen en geografische situaties zodanig dat modellen van bijzonder belang zijn bij het bestuderen van aardrijkskunde. Een groot aantal modellen is ontworpen, toegepast en toegepast door geografen.

Een meer eenvoudige classificatie van modellen geïllustreerd met voorbeelden is als volgt gegeven:

Schaalmodellen:

Schaalmodellen, ook hardwaremodellen genoemd, zijn misschien het gemakkelijkst te waarderen type omdat het directe reproducties zijn, meestal op een kleinere schaal van de werkelijkheid. Schaalmodellen kunnen statisch zijn, zoals het model van een landoppervlak van een geologisch model, of dynamisch, zoals een golftank of riviergoot. Dynamische modellen zijn misschien interessanter en bruikbaarder in geografisch werk. Het grote voordeel dat een dynamisch model heeft ten opzichte van de werkelijkheid, is dat de operationele processen kunnen worden gecontroleerd. Hierdoor kan elke variabele afzonderlijk worden bestudeerd.

In een golftank kan het effect van materiaalgrootte, golflengte en golfsteilheid op een strandhelling vrij nauwkeurig worden gemeten als twee variabelen constant worden gehouden, terwijl de derde wordt gevarieerd. Als de resulterende strandhellinghoek tegen de variabele wordt uitgezet, kunnen de verkregen punten in beide gevallen bijna in een rechte lijn vallen die een significante relatie aangeeft, of in een diffuse spreiding die weinig of geen relatie suggereert. Nauwe relaties die door het model worden onthuld, zijn mogelijk niet zichtbaar op een natuurlijk strand waar de golfvariabelen niet kunnen worden gecontroleerd.

Er zijn echter moeilijkheden bij het toepassen van de resultaten van modelstudies van dit type op een natuurlijke situatie. Een van deze is het probleem van schaal. Als de golfgrootte en de materiaalafmetingen in dezelfde verhouding worden opgeschaald, worden het zand van het model grote kasseien in de natuur en deze twee materialen reageren niet op dezelfde manier als golven. Nogmaals, als zand in de natuur wordt verkleind naar modelgrootte, zou het slib of klei zijn dat ook anders reageert dan zand bij golfslag.

Ondanks dergelijke moeilijkheden hebben schaalmodellen zeer nuttige resultaten opgeleverd op vele gebieden van onderzoek. Het feit dat ingenieurs een schaalmodel maken voordat ze aan een groot project beginnen, zoals rivierverbetering, damconstructie, kanaalafgraving, aardverschuivingen, vloedgolven, overstromingsvoorspelling of havenwerken, toont de waarde van dit type model aan.

Schaalmodellen worden vaak gebruikt door fysieke geografen en vooral door geomorfologen. In feite hebben geomorfologen fundamenteel onderzoek uitgevoerd met schaalmodellen om processen te onderzoeken die moeilijk waarneembaar zijn onder natuurlijke omstandigheden, zoals rivieractie, ijsbeweging, winderosie, mariene processen en erosie door ondergronds water.

Maps:

Kaarten zijn de modellen die het meest bekend zijn bij geografen. Ze zijn een speciaal type schaalmodel dat steeds abstracter wordt naarmate de schaal kleiner wordt. Aan het ene uiteinde van het spectrum bevindt zich de verticale stereofoto-luchtfoto die praktisch een echt schaalmodel van de echte wereld oplevert. Het is echter statisch en vertegenwoordigt alleen het gebied dat in één keer is weergegeven. Een eenvoudige verticale luchtfoto verliest de indruk van hoogte, maar toont nog steeds alle zichtbare elementen van het landschap vrijwel op ware grootte.

Een grootschalige kaart verliest veel van de details van het landschap hoewel het gebouwen, wegen en andere kenmerken van deze grootte nauwkeurig kan weergeven. Naarmate de schaal wordt verkleind, wordt de informatie meer symbolisch en kan deze niet langer op ware grootte worden weergegeven; zelfs meer detail moet worden weggelaten. De kaart kan echter een indicatie geven van het reliëf door middel van contouren, heuvelschaduwen en hachures; dit ontbreekt op de eenvoudige verticale luchtfoto. Een ander voordeel dat kaarten ook hebben boven de realiteit, is dat ze tegelijkertijd een zeer groot gebied laten zien, zodat onderlinge relaties in de ruimte veel gemakkelijker kunnen worden gewaardeerd en vergeleken dan op de grond.

Veel kaarten gebruiken symbolen om specifieke functies of distributies weer te geven, zoals de bevolkingsdichtheid; deze zijn nog abstracter en verder verwijderd van de realiteit die zij vertegenwoordigen. Een nieuw inzicht in een vertrouwd gebied kan worden gegeven door een schematische kaart te tekenen waarbij de schaal niet juist is voor een gebied, maar is aangepast om de populatie of een andere variabele op schaal weer te geven.

Aanpassingen in gebied, afstand en richting zijn ook nodig in kaarten die de wereld of grote delen ervan bedekken. Een gekromd oppervlak kan niet correct worden gereproduceerd op een vlak of vlak stuk papier. In feite is het onmogelijk om een ​​driedimensionale aarde te tonen op een tweedimensionaal vlak of een vel papier. De aarde kan echt worden weergegeven op een bol, maar bollen hebben weinig nut in geografische studies.

Simulatie en stochastische modellen:

Simulatie betekent het imiteren van het gedrag van een bepaalde situatie of proces door middel van een geschikte analoge situatie of apparaat, met name met het oog op studie of persoonlijke training. Stochastiek betekent: willekeurig bepaald of dat wat een willekeurige kansverdeling of patroon volgt, zodat het gedrag ervan statistisch geanalyseerd, maar niet exact voorspeld kan worden.

Simulatie en stochastische modellen zijn ontwikkeld om met dynamische situaties om te gaan in plaats van met een statische toestand op een kaart. Dit type model simuleert bepaalde processen door middel van willekeurige keuzes, vandaar de term 'stochastisch', een die verband houdt met toeval, gebeurtenissen. Het kan worden geïllustreerd door de toepassing ervan op de ontwikke- lingsontwikkeling.

Beginnend met een patroon van rastervierkanten wordt aangenomen dat een stroombron in het centrum van bepaalde willekeurig gekozen vierkanten bestaat. Willekeurige getallen worden opnieuw gebruikt om te bepalen in welke van de vier mogelijke richtingen elke stroom zal stromen en een lijn wordt getrokken om zijn loop weer te geven tot aan het midden van het aangrenzende vierkant.

Door het proces te herhalen (met bepaalde bedenkingen die de werkelijkheid benaderen) ontstaat er een compleet drainagetwerk dat veel overeenkomsten vertoont met natuurlijke drainagepatronen. Aldus kan worden geconcludeerd dat het natuurlijke drainagepatroon enige kans op make-up heeft.

Simulatiemodellen kunnen ook nuttig zijn als een middel om een ​​groot aantal variabelen te analyseren, wat een terugkerend probleem is in de geografie. Zo kan worden aangetoond dat de ontwikkeling van kustspit afhankelijk is van een aantal verschillende processen of golftypen. Deze verschillende processen kunnen zodanig in een model worden ingebouwd dat aan elk van hen een specifiek bereik van willekeurige getallen wordt toegewezen. Elk willekeurig getal dat wordt weergegeven, resulteert in de werking van het juiste proces. Op deze manier kan het spit worden opgebouwd door de actie van verschillende processen in een willekeurige volgorde, maar in specifieke verhoudingen. Als de gesimuleerde spit lijkt op de echte, dan kan worden geconcludeerd dat de processen waarschijnlijk werken in de proportie die specifiek is voor het model. Zodra een realistisch model is gevonden, kan het vervolgens worden gebruikt om de toekomstige ontwikkeling van het spit te voorspellen, op voorwaarde dat de processen in vergelijkbare verhoudingen blijven werken.

Stochastische simulatiemodellen zijn ook met succes toegepast op het gebied van de menselijke geografie om de ruimtelijke diffusie van een verscheidenheid aan verschijnselen te bestuderen, waaronder de verspreiding van ziektes van de bevolking zoals malaria, pokken, koorts en aids of innovaties zoals het gebruik van een bepaald stuk van machines, tractoren, chemische meststoffen, pesticiden en weediciden. De simulatie wordt realistisch gemaakt door barrières op te leggen die met een verschillende moeilijkheidsgraad kunnen worden overschreden. Willekeurige getallen worden gebruikt om de verspreidingsrichting te bepalen en het effect van de barrières kan dan worden beoordeeld.

De term 'Monte Carlo' wordt gebruikt om enkele stochastische modellen te beschrijven, waarbij alleen het toeval de uitkomst van elke beweging bepaalt binnen de condities van het model.

Het Monte Carlo-model kan worden vergeleken met het Markov-kettingmodel, waarbij elke beweging gedeeltelijk wordt bepaald door de vorige zet.

De Markov-keten wordt geïllustreerd in het random-walk drainage-ontwikkelingsmodel dat hierboven is beschreven. Beide typen zijn toegepast in veel gebieden van geografisch onderzoek.

Wiskundige modellen:

Wiskundige modellen worden als betrouwbaarder beschouwd, maar zijn moeilijk te construeren. Ze verduisteren veel van de menselijke waarden, normatieve vragen en houdingen. Toch hebben ze symbolische beweringen van een verbale of wiskundige soort in logische bewoordingen.

Stel dat ik de volgende argumenten bied:

(1) A is groter dan B, en (2) B is groter dan C.

Nu bied ik krachtens (1) en (2) samen de volgende stelling of conclusie: (3) Daarom is A groter dan C.

De logische geldigheid van deze conclusie zal niet veranderen met de verandering in de tijd. Logischerwijs moest het waar zijn in 3000 BC, 2000 BC, 1000 AD, en het zal waar zijn in 2025 AD, 3000 AD, 4000 AD. De geldigheid van de conclusie hangt dus niet af van de specifieke historische periode. Het is een historisch.

Op dezelfde manier is de logische geldigheid van een theorie ook ruimtelijk. Als een stelling logisch geldig is, moet deze lokaal geldig zijn in de Verenigde Staten, Duitsland, Rusland, Frankrijk en ook in India, Pakistan, China en Japan.

Wiskundige modellen kunnen verder worden geclassificeerd op basis van de mate van waarschijnlijkheid die is gekoppeld aan hun voorspelling in deterministisch en stochastisch.

Wiskundige modellen vertegenwoordigen de vergelijking van specifieke processen door middel van wiskundige vergelijkingen die het operatieve proces relateren aan de resulterende situatie. Het is echter noodzakelijk om een ​​gedegen kennis te hebben van de fysieke processen in kwestie, en bijgevolg is dit type modelbouw vooral het werk van natuurkundigen geweest. Er is bijvoorbeeld een dynamisch wiskundig model van gletsjerstroom geconstrueerd door JF Nye. Hij vereenvoudigt de basisveronderstellingen voor zover mogelijk om de vergelijkingen voldoende eenvoudig te maken om op te lossen.

Aldus wordt aangenomen dat het gletsjerbed een rechthoekig geprofileerd (U-vormig dal) heeft met een uniforme afmeting en specifieke ruwheid. Het ijs wordt verondersteld perfect plastic te zijn in zijn reactie op spanningen. Vervolgens kan, gegeven bepaalde spanningen, de respons van het ijs worden berekend door middel van differentiaalvergelijkingen. Deze kunnen specifieke stroompatronen en ijsprofielen voorspellen voor bepaalde waarden van de veronderstelde omstandigheden.

De geomorfoloog kan zijn steentje bijdragen door stromingspatronen en gletsjerafmetingen in het veld te meten. De nabijheid waarmee deze de berekende waarden benaderen, is een maatstaf voor het succes van het wiskundige model. Als het waargenomen stromingspatroon goed overeenkomt met de voorspelde stroming, dan kan het model met enig zelfvertrouwen worden gebruikt om waarden te verschaffen voor stroming in delen van de gletsjer die niet gemakkelijk in het veld kunnen worden gemeten, maar die erg belangrijk zijn bij het bestuderen van het effect van gletsjers op het landschap.

De snelheid van basale stroming is belangrijk in deze context. Wiskundige modellen hebben ook onze kennis vergroot over hoe rivieren hun lading verplaatsen en hun bedden aanpassen, en hoe golven aan de kust werken. Deze modellen zijn meestal in de vorm van differentiaalvergelijkingen die grotendeels gebaseerd zijn op een bekende fysieke relatie, en het is van essentieel belang om hun numerieke resultaten te toetsen aan waarnemingen onder natuurlijke omstandigheden of in een schaalhardwaremodel. De modellen zijn alleen zo succesvol als de aannames en vereenvoudigingen waarop ze gebaseerd zijn waar en geldig zijn. Ze bieden een zeer vereenvoudigde situatie, maar een die in exacte numerieke termen kan worden uitgedrukt en daarom in staat is tot geschikte wiskundige manipulatie. Om deze reden zijn dergelijke modellen meer geschikt voor problemen in de fysieke geografie.

Er is echter een enigszins andere ontwikkeling geweest van een wiskundig model in de menselijke geografie. Deze hebben meer het karakter van empirische relaties die in wiskundige termen kunnen worden uitgedrukt. Een voorbeeld is de rangorde-relatie. Deze relatie laat zien dat er binnen elke klasse van gebeurtenissen meestal een paar grote items zijn en veel kleine items met een redelijk regelmatige verdeling ertussen.

Het is toegepast op steden in vele delen van de wereld. Er zijn een paar grote steden, maar veel meer kleine steden, en tussen de twee een middelmatig aantal; de relatie is ongeveer lineair op een dubbele logaritmische schaal. Wiskundige modellen zijn ook ontwikkeld in economische geografie, die gevoeliger is voor kwantitatieve formulering dan andere takken van menselijke geografie. Dergelijke modellen zijn vaak niet dynamisch op dezelfde manier als de differentiaalvergelijkingen in de fysieke geografie, hoewel sommige zich bezighouden met goederenstromen, enz., Van de ene regio naar de andere.

Een ander wiskundig model is lineaire programmering, die relevant is voor veel situaties in de economische geografie. Het is een methode om de optimale oplossing te vinden voor een probleem waarbij aan verschillende voorwaarden moet worden voldaan. Een fabriek zal bepaalde eisen stellen aan arbeid, grondstoffen, transport en toegang tot markten en elk daarvan bepaalt voorwaarden die kunnen worden uitgedrukt als wiskundige vergelijkingen en grafisch worden weergegeven op rechte lijnen. Wanneer alle vergelijkingen zijn geplot, onthullen ze het punt van optimale waarde in termen van locatie. De procedure biedt een definitieve oplossing op basis van de waarden die aan de vergelijkingen zijn toegewezen. Als de waarden kloppen, wordt de optimale oplossing verkregen.

Analoge modellen:

Analoge modellen verschillen van dat type modellen dat al is beschreven. In de analoge modellen, in plaats van beperkingen van het origineel of symbolen te gebruiken om het weer te geven, wordt de functie die wordt bestudeerd vergeleken met een geheel ander kenmerk door middel van een analogie. Een analoog model gebruikt een beter bekende situatie of proces om een ​​minder bekende te bestuderen. De waarde ervan hangt af van het vermogen van de onderzoeker om het element dat in twee situaties voorkomt te herkennen. Deze elementen vormen de positieve analogie; de ongelijke of negatieve analogie en de irrelevante of neutrale analogie worden genegeerd.

Redeneren op basis van analogie is lang een onderdeel geweest van geografisch onderzoek. James Hutton erkende in zijn grote werk gepubliceerd in 1795 de gelijkenis tussen de circulatie van bloed in het lichaam en de circulatie van materie in de groei en het verval van landschappen.

Een vergelijkbare circulatie is ook te zien in de hydrologische cyclus. Het Davis concept van 'normale cyclus van erosie' en Ratzel's concept van 'staat als een levend organisme' zijn belangrijke voorbeelden waarin landvormen en staat zijn vergeleken met levend organisme. Beide concepten zijn dus analogieën. De analogie die wordt gebruikt om geografische kennis verder te ontwikkelen moet beter worden begrepen dan het kenmerk dat wordt onderzocht.

Het gedrag van metalen onder stress is intensief bestudeerd, en dit heeft het mogelijk gemaakt om nuttige analogieën te trekken tussen metalen en ijs. Methoden om één probleem aan te pakken, kunnen vaak naar analogie worden overgedragen op een compleet andere situatie. De studie van kinetische golven is toegepast op het verkeer van voertuigen op overvolle wegen, op de beweging van stenen en vloedgolven in rivieren, en op de vorming van golven bij een gletsjerslang. Deze zeer verschillende problemen hebben een gemeenschappelijk feit dat ze eendimensionale stromingsverschijnselen zijn en vanuit dit oogpunt kunnen ze met dezelfde techniek worden behandeld.

Analogieën zijn ook vruchtbaar gebleken in de studie van problemen in de menselijke geografie; bijvoorbeeld degenen die putten uit bepaalde gevestigde relaties in de natuurkunde. Het zwaartekrachtmodel is een goed voorbeeld van dit type. Het is gebaseerd op de fysieke waarneming dat de aantrekkingskracht tussen twee lichamen evenredig is aan het product van hun massa's gedeeld door het kwadraat van de afstand daartussen. De waarde voor de afstand in het model is vaak gekwadrateerd om dichter te benaderen bij de zwaartekracht zoals waargenomen in de natuurkunde.

De aantrekkingskracht kan worden beschouwd in termen van transacties tussen twee plaatsen. Het aantal transacties zal waarschijnlijk toenemen naarmate de grootte van de plaatsen, vaak gemeten in aantal inwoners, toeneemt en de afstand daartussen afneemt. Dit model veronderstelt dat er geen andere betrokken kracht is om de transactie te beperken, zoals een internationale of taalbarrière. Verschillende andere fysieke relaties die als analoge modellen worden gebruikt, omvatten de patronen van een magnetisch veld en de tweede wet van de thermodynamica

Theoretische modellen:

Theoretische modellen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën. De conceptuele modellen bieden een theoretisch beeld van een specifiek probleem waardoor aftrekkingen van de theorie kunnen worden vergeleken met de werkelijke situatie. Dit kan worden geïllustreerd door de theoretische overweging van het effect van een stijgend en dalend zeeniveau op de kustzone als aan bepaalde specifieke voorwaarden is voldaan. Er wordt verondersteld dat golferosie het enige proces is dat werkt, dat golven alleen rock tot r kunnen eroderen. bepaalde diepte in de orde van grootte van ongeveer 13 meter (40 voet) en dat de golven een gegolfd platform tot een bepaalde gradiënt eroderen waaronder ze niet effectief kunnen werken. Er wordt ook verondersteld dat de eerste kusthelling steiler is dan deze helling.

Een beschouwing van de langdurige werking van golven die onder deze omstandigheden eroderen, met een stijgend en dalend zeeniveau, leidt tot de conclusie dat alleen met een langzaam stijgend zeeniveau een golfvormig platform van grote breedte kan worden geproduceerd. De theoretische vormen van het kustgebied onder de verschillende gespecificeerde voorwaarden kunnen worden vastgesteld en vervolgens worden vergeleken met werkelijke kustgebieden. Veel meer uitgebreide theoretische modellen van dit conceptuele type zijn ontwikkeld in de studie van de evolutie van hellingprofielen. Deze zijn gebaseerd op het bekende of veronderstelde effect van verschillende hellingprocessen.

Een lange reeks modificatiestadia kan worden afgeleid van dit type theoretisch model en deze kunnen opnieuw worden gekoppeld aan werkelijke hellingen.

Het tweede type theoretisch model wordt geassocieerd met het woord 'theorie', wanneer dit wordt gebruikt om het algemene raamwerk van een hele discipline aan te duiden. Het kader moet niet te rigide zijn of het zal de groeiende randen van het onderwerp verkrampen, waar het meest opwindende werk aan de hand is. Het ideaal is een flexibel raamwerk dat een breed scala aan geografische inspanningen kan bevatten en toch samenhang en doel kan geven. Modellen zijn bijzonder waardevol in deze context, omdat ze vaak voorkomen in alle takken van het onderwerp en zo helpen om het eenheid te geven.

Een analogie kan helpen om de manier te illustreren waarop de enorme en groeiende hoeveelheid geografische gegevens kan worden georganiseerd binnen een theoretisch kader. Aardrijkskunde kan worden vergeleken met een gebouw met vijf verdiepingen, waarbij elke verdieping wordt ondersteund door het onderste en het bovenstaande ondersteunt (figuur 11.1):

(1) De laagste verdieping is degene die de gegevens herbergt, de grondstof voor geografische studie.

(2) De gegevens leiden naar het niveau van het model, waar ze op een geschikte manier zijn geordend voor analyse.

(3) De analysetechnieken liggen op de volgende verdieping en hangen af ​​van het model dat voor de studie is gekozen.

(4) Analyse leidt naar de volgende verdieping, die zich bezighoudt met de ontwikkeling van theorieën.

(5) De theorieën leiden op hun beurt tot het formuleren van tendensen en wetten. Deze bevinden zich aan de top omdat ze het uiteindelijke doel van geografische methodologie zijn.

Kritieke overzichten:

Voor het begrijpen en verklaren van complexe geografische verschijnselen zijn modellen van groot belang. Modellering is echter op veel punten bekritiseerd. Kritische opvattingen over modellering verschillen van die welke modellering accepteren, maar bekritiseren de manier waarop modellering wordt gedaan met modellen die modellering afwijzen als een waardevolle activiteit in de geografie.

Degenen die het eens zijn met het modelleren in geografie, maar het niet eens zijn met de manier waarop modellen worden voorbereid en zijn van mening dat de meeste modellen slecht zijn voorbereid. Het basisdoel van de modelleur is om de complexiteit door iets eenvoudiger weer te geven. Bij modellering kan de modelleur de complexiteit van geografische realiteiten te veel of te weinig vereenvoudigen. Oversimplificatie kan studenten misleiden en misverstanden veroorzaken die uiteindelijk tot een slechte voorspelling kunnen leiden. Onder vereenvoudiging is van weinig nut bij het lesgeven, omdat het de realiteit niet verklaart en onvoldoende basis geeft voor voorspelling.

Het tweede bezwaar tegen modelleren is dat de modelbouwers zich kunnen concentreren op de verkeerde dingen. Soms negeren modellen het basiscriterium van vereenvoudiging. Ze gaan voor de analyse van de hoofdcomponenten, stapsgewijze regressie en Q-analyse. Deze technieken produceren vaak modellen die ingewikkelder zijn dan de originele gegevens. Bovendien kunnen modellen enkele van de meest opvallende punten bevatten en andere weglaten.

Er zijn wetenschappers die de geschiktheid van modelleren als een algemeen toepasbare strategie in de geografie niet in vraag stellen. Er is een groep geografen die modelleren als een waardevolle activiteit beschouwen, maar zijn van mening dat geografen niet gedwongen moeten worden modelleringstechnieken op alles toe te passen. Volgens hen is modellering niet geschikt in sommige geografische gebieden, met name in de menselijke geografie, regionale geografie, culturele geografie en historische geografie. In verschillende takken van regionale, culturele en historische geografie hebben modelleerstrategieën het onderwerp vertekend gemaakt door te veel nadruk te leggen op sommige onderwerpen en de nadruk te leggen op anderen. Door deze strategie zijn generalisaties gemaakt op basis van enkele gevallen en vele ten koste van specifieke gevallen.

Degenen die de modellering in geografie terecht afwijzen, zeggen dat geografie geen zuivere fysische wetenschap is, het heeft een zeer sterk onderdeel van de mens en modellen kunnen de normatieve vragen zoals overtuigingen, waarden, emoties, attitudes, verlangens, ambities niet goed aanpassen en interpreteren, verwachtingen en angsten, en daarom kunnen modellen niet worden beschouwd als betrouwbare hulpmiddelen om de geografische realiteit correct uit te leggen.

Kritiek op modellering kan ook gebaseerd zijn op bezwaren tegen de generalisatie die modellering gewoonlijk met zich meebrengt. Het kan als nutteloos worden beschouwd algemene modellen te construeren die van toepassing zijn op geografische gebeurtenissen, met name waar het gaat om idiosyncratische (regionale) menselijke acties en vrije wil. Of het kan zijn dat het doel van de geograaf is om specifieke gebeurtenissen en situaties te voorspellen of te begrijpen, zijn of haar interesses kunnen liggen in het unieke (specifieke, regionale) geval waarvoor een algemeen model niet relevant geacht wordt.

Veel van de modellen in de geografie zijn ook bekritiseerd vanwege de toepassing van geavanceerde wiskundige en statistische hulpmiddelen en technieken. Ondanks de kwantitatieve revolutie voelen weinig geografen zich op hun gemak met wiskundige symboliek en ideeën, en zijn dus grotendeels onbewust van de algemeenheid, duidelijkheid en elegantie die wiskundige modelbouwers waarderen in een goed model. Geografen uit elkaar, zelfs studenten, beleidsmakers, klanten en het grote publiek, kunnen wiskundige modellen moeilijk te begrijpen vinden.

Een andere kritiek is dat geen enkel model op zich voldoende is; elk model moet continu worden onderworpen aan herbeoordeling, wijziging en vervanging. In de woorden van Feyerabend (1975):

Kennis ... is een steeds groter wordende oceaan van onderling onverenigbare (en misschien onvergelijkbare) alternatieven, elke afzonderlijke theorie, elk sprookje, elke mythe die deel uitmaakt van de verzameling die de ander dwingt tot een grotere articulatie en die allemaal bijdraagt, via dit proces van concurrentie voor de ontwikkeling van het bewustzijn. Niets is ooit geregeld, geen mening kan ooit worden weggelaten uit een uitgebreid account.

Eigenlijk is een verantwoorde groei van kennis geen goed gereguleerde activiteit waarbij elke generatie automatisch voortbouwt op de resultaten die eerdere werknemers hebben bereikt. Het is een proces van variërende spanning waarin rustige periodes gekenmerkt door gestage aanwas van kennis worden gescheiden door crises die kunnen leiden tot een omwenteling binnen onderwerpen, disciplines en onderbreking in continuïteit.

Modelbouw vereist ook aanzienlijke betrouwbare gegevens. Dergelijke betrouwbare gegevens zijn zelden haalbaar in de ontwikkelingslanden en onderontwikkelde landen. In feite heeft elke reeks gegevens die in de ontwikkelingslanden wordt verzameld veel valkuilen en tekortkomingen. Elk model, theorie of wet ontwikkeld op basis van zwakke en onbetrouwbare gegevens zal hoogstwaarschijnlijk slechts een vertekend en fout beeld geven van de geografische realiteit. Ook is gebleken dat generalisaties met behulp van modellen en gestructureerde ideeën overdreven resultaten opleveren die tot verkeerde voorspellingen leiden.

De meeste modellen zijn ontwikkeld in de geavanceerde landen van Europa en Amerika, en er zijn theorieën en modellen gebouwd in deze landen op basis van de gegevens die daar zijn verzameld. Er is zeker een gevaar dat de modellen die in Europa en Amerika zijn ontwikkeld, verheven kunnen worden tot algemene waarheid en gezien de status van universele modellen. In werkelijkheid hebben we geen universele menselijke, culturele, industriële, landbouwkundige en stedelijke geografie. Er zijn verschillende sociaal-culturele en agro-industriële processen, werkzaam in verschillende delen van de wereld, die resulteren in verschillende culturele landschappen. Vanwege deze beperkingen kunnen generalisaties die op basis van modellen worden gemaakt, misleidend en foutief zijn.

Bovendien zijn de gegevens die worden gebruikt door de westerse experts gerelateerd aan een periode van ongeveer honderd jaar. Als deze modellen, ontwikkeld op basis van gegevens van ontwikkelde landen, worden toegepast in de ontwikkelingslanden, kunnen de resultaten en voorspellingen rampzalig zijn.