Sau khi hình thành tư duy toán học, bước tiếp theo là mô hình hóa (Mathematical Modeling). Đây là quá trình chuyển các khái niệm và hiện tượng trong thế giới thực thành một hệ thống các đối tượng và mối quan hệ có thể mô tả bằng ngôn ngữ toán học.
Mô hình hóa không phải là việc xây dựng các công thức phức tạp ngay từ đầu. Trước hết, đó là quá trình xác định rõ đối tượng cần nghiên cứu, các yếu tố tác động, mối quan hệ giữa chúng và quy luật vận động của toàn hệ thống.
Đối với ULVF, đối tượng nghiên cứu không còn là từng thửa đất riêng lẻ mà là Trường Giá trị Đất Đô thị – một hệ thống giá trị liên tục được hình thành bởi nhiều nguồn giá trị, được dẫn truyền qua mạng lưới đô thị và luôn biến đổi theo không gian và thời gian.
Để mô tả hệ thống đó, trước hết cần xác định những thành phần cơ bản của mô hình. Chẳng hạn:
Trường giá trị tồn tại trong một không gian nghiên cứu xác định;
Giá trị luôn thay đổi theo thời gian;
Giá trị được biểu diễn dưới dạng một trường liên tục;
Các nguồn giá trị liên kết với nhau thông qua mạng lưới dẫn truyền;
Trạng thái của hệ thống được mô tả bằng các biến trạng thái phản ánh điều kiện của đô thị tại từng thời điểm.
Những thành phần này không phải là các công thức toán học, mà là các đối tượng toán học (Mathematical Objects) dùng để xây dựng mô hình của ULVF. Khi các đối tượng đã được xác định đầy đủ và mối quan hệ giữa chúng được làm rõ, việc biểu diễn bằng các phương trình, toán tử và thuật toán chỉ còn là bước hình thức hóa của mô hình.
Có thể nói, mô hình hóa là chiếc cầu nối giữa tư duy và tính toán. Nó giúp chuyển những nhận thức về Trường Giá trị Đất Đô thị thành một hệ thống có thể phân tích, mô phỏng, dự báo và hỗ trợ ra quyết định.
Trong ULVF, mô hình hóa không làm thay đổi bản chất của hiện tượng đô thị. Ngược lại, mục tiêu của mô hình hóa là biểu diễn trung thực và nhất quán các quy luật hình thành, dẫn truyền và biến đổi của Trường Giá trị Đất Đô thị, tạo cơ sở cho việc phát triển các mô hình định lượng và hệ thống tính toán trong các chương tiếp theo.