Promenera genom de flesta moderna städer, och labyrinter av betong och stål kan vara några av de mest skrämmande och förvirrande platserna att besöka. Byggnader stiger upp dussintals historier från gatan och sprider sig över mil från synvinkel. Trots hur hektiska städer och deras omgivningar kan vara har försök att skapa modeller för hur städerna fungerar och analyserats för att göra vår förståelse för stadsmiljön rikare.
En av de första modellerna som skapades för användning av akademiker var den koncentriska zonmodellen, utvecklad på 1920-talet av stadssociologen Ernest Burgess. Det Burgess ville modellera var Chicagos rumsliga struktur när det gäller användningen av "zoner" runt staden. Dessa zoner strålade från Chicagos centrum, The Loop, och rörde sig koncentriskt utåt. I exemplet på Chicago utsåg Burgess fem olika zoner som hade separata funktioner rumsligt. Den första zonen var The Loop, den andra zonen var bältet av fabriker som var direkt utanför The Loop, den tredje zonen inkluderade hem för arbetare som arbetade i fabrikerna, den fjärde zonen innehöll medelklassbostäder och den femte och sista zon kramade de första fyra zonerna och innehöll husen i förortsöverklassen.
Tänk på att Burgess utvecklade zonen under en industrirörelse i Amerika och dessa zoner fungerade främst för amerikanska städer vid den tiden. Försök att tillämpa modellen på europeiska städer har misslyckats, eftersom många städer i Europa har sina övre klasser centralt, medan amerikanska städer har sina överklasser mestadels i periferin. De fem namnen för varje zon i den koncentriska zonmodellen är följande:
Eftersom den koncentriska zonmodellen inte är tillämplig på många städer, försökte vissa andra akademiker att ytterligare modellera stadsmiljön. En av dessa akademiker var Homer Hoyt, en markekonom som mest intresserad av att titta på hyror inom en stad som ett sätt att modellera stadens layout. Hoyt-modellen (även känd som sektormodellen), som utvecklades 1939, tog hänsyn till effekterna av transport och kommunikation på stadens tillväxt. Hans tankar var att hyrorna kunde förbli relativt konsekventa i vissa "skivor" av modellen, från centrum mitt hela vägen till förortskant, vilket ger modellen en pajliknande look. Denna modell har visat sig fungera särskilt bra i brittiska städer.
En tredje välkänd modell är modellen med flera kärnor. Denna modell utvecklades 1945 av geograferna Chauncy Harris och Edward Ullman för att försöka beskriva en stads utformning ytterligare. Harris och Ullman framförde argumentet att stadens centrala kärna (CBD) förlorade sin betydelse i förhållande till resten av staden och borde ses som en samlingspunkt för en stad och istället som en kärna i storstadsområdet. Bilen började bli allt viktigare under denna tid, vilket ledde till ökad rörelse av invånare till förorterna. Eftersom detta beaktades är modellen med flera kärnor lämplig för spridande och expansiva städer.
Modellen i sig innehöll nio olika sektioner som alla hade separata funktioner:
Dessa kärnor utvecklas till oberoende områden på grund av deras aktiviteter. Till exempel kommer vissa ekonomiska aktiviteter som stöder varandra (till exempel universitet och bokhandlare) att skapa en kärna. Andra kärnor bildas eftersom de skulle vara bättre borta långt ifrån varandra (t.ex. flygplatser och centrala affärsdistrikt). Slutligen kan andra kärnor utvecklas från deras ekonomiska specialisering (tänk på sjöfartshamnar och järnvägscentra).
Som ett sätt att förbättra modellen med flera kärnor föreslog geografen James E. Vance Jr. Stadsriksmodellen 1964. Med denna modell kunde Vance titta på San Franciscos stadsekologi och sammanfatta ekonomiska processer till en robust modell. Modellen antyder att städer består av små "riker", som är självförsörjande stadsområden med oberoende kontaktpunkter. Arten av dessa områden undersöks genom linsen enligt fem kriterier:
Den här modellen gör ett bra jobb med att förklara tillväxt i förorter och hur vissa funktioner som normalt finns i CBD kan flyttas till förorterna (till exempel köpcentra, sjukhus, skolor etc.). Dessa funktioner minskar CBD: s betydelse och skapar istället avlägsna områden som uppnår ungefär samma sak.