Рассмотрены основные принципы исследования структурного и функционального подобия географических систем на основе теории комплексов. Предложена концепция познавательной модели, базирующейся на аналогии, гомологии и гомотопии. Разработаны матричные, полярные и сферические схемы представления знаний в этой области. Приведены примеры применения геоинформационных методов для структурной и параметрической идентификации моделей географических объектов. Обосновано существование гомологической и гомотопической связности подразделений ландшафта, т.е. непрерывности и последовательности совместных изменений структуры и функции геокомплексов. С позиций разных системных теорий выполнено математическое моделирование географических объектов как систем-комплексов, динамических, потенциальных, функциональных и саморегулирующихся систем. Предложены математические методы обработки данных, индицирующие существование гомологических последовательностей. Для широкого круга исследователей, преподавателей и студентов, интересующихся математическим моделированием систем, новыми подходами к моделям представления научного знания.