از مهمترین شاخص‌هایی که انسان از طریق آن محیط زیست خود را تحت تاثیر قرار داده کاربری زمین است. عموماً تغییر کاربری در سرزمین کنشی انسان ساخت و تغییر پوشش در سرزمین کنشی طبیعی است. به طور کلی تغییرات اقلیمی و عوامل تکنولوژیکی و اقتصادی مهم ترین عوامل تعیین کننده در تغییر کاربری در مقیاس‌های مختلف مکانی و زمانی هستند. مطالعه تغییرات کاربری/پوشش در هر تحقیق بسته به نیاز و هدف متفاوت است. به عنوان مثال تغییر از هر نوع کاربری/پوشش به کاربری شهری را اصولاً تحت عنوان توسعه شهری بررسی می‌کنند.

در تحقیق حاضر ابتدا به بررسی تغییر کاربری و پوشش شهر مشهد پرداخته شده است. سپس بر اساس تئوری‌ها و نتایج عملی پژوهش‌های پیشین، از فناوری‌ها و روش‌های به روز مانند سنجش از دور، آتوماتای سلولی و الگوریتم ژنتیک، توسعه شهری مشهد مدلسازی شده است. بررسی تغییر کاربری و پوشش محدوده شهر مشهد برای 3 دوره و یا 4 سالٍ 1984، 1992، 2001 و 2014 انجام شده است.

طبق نتایج رشد مناطق شهری طی 30 سال از 1984 تا 2014 حدود 20741 هکتار بوده است. این مقدار به طور متوسط برابر نرخ رشدی معادل 691 هکتار در هر سال میباشد. توسعه شهر نیز طی سال‌های 2001 و 2014 با آتوماتای سلولی مدلسازی و پارامترهای مدلسازی توسط الگوریتم ژنتیک کالیبره شده است.

بر اساس ارزیابی دقت، مدل به 87.4 درصد دقت کلی دست یافت. به این ترتیب این مدل برای شهر مشهد آزموده شد و کارایی خوبی از خود نشان داد. مدل قابلیت توسعه و بهبود بیشتر هم در زمینه تغییر کاربری و هم در زمینه توسعه شهری را دارا است.