با توجه به گرایش شدید به سمت تمرکز جمعیت در مناطق شهری در کشورهای در حال توسعه، رشد سریع شهرها نیازمند مدیریت و برنامه ریزی مناسب و صحیح جهت اجتناب از تأثیرات مخرب زیست محیطی و اجتماعی- اقتصادی آن می باشد. در این زمینه، طراحان و برنامه ریزان شهری جهت اخذ سیاست های مدیریتی و برنامه ریزی موثر، نیازمند اطلاعات مکانی و زمانی مرتبط با الگو و میزان رشد، جهت درک بهتر فرایند رشد شهری و تأثیرات آن، می باشند. تلفیق سامانه های اطلاعات مکانی و سنجش از دور، ابزار موثری را جهت جمع آوری و آنالیز اطلاعات زمانی- مکانی فراهم می سازد. شهر تهران به عنوان پایتخت کشور ایران، رشد سریعی در دو دهه اخیر داشته است و این پایان نامه به منظور درک دینامیک های رشد این کلان شهر، ضمن بررسی و مدلسازی توسعه شهری در دو دهه گذشته، به پیش بینی توسعه شهر تهران در آینده می پردازد تا پایه و اساسی برای مدیریت شهری مهیا نماید. در این پایان نامه، مدل شبیه سازی و پیش بینی رشد شهری ca-markov بکار برده شد، که این مدل با استفاده از داده های تاریخی بدست آمده از مجموعه های زمانی تصاویر ماهواره ای لندست مربوط به سال های 1988، 2000 و 2006، کالیبره شد. با توجه به بررسی تصاویر طبقه بندی شده ماهواره ای، تهران بین سال های 1988 تا 2006 حدود 14/9% رشد شهری را تجربه کرده است. موفقیت کلی مدل در شبیه سازی، برای نقشه کاربری زمین شبیه سازی شده سال 2006، 28/76% برآورد گردید که از مقایسه نقشه بدست آمده از شبیه سازی و نقشه واقعی بدست آمده است. آنالیزهای آماری صورت گرفته مشخص کردند در حالیکه کاربری های ساخته شده و کشاورزی نسبتاً خوب شبیه سازی شده اند، کلاس های جنگل و بایر به سبب فقدان داده های مکانی ورودی بطور ضعیف شبیه سازی گردیده اند. براساس سناریوی کالیبراسیون سال 2006، مدل ca-markov، رشد شهری و تغییرات پوشش/کاربری زمین را تا سال 2016 شبیه سازی کرد، که نتایج بدست آمده حاکی از کاهش در مناطق زمین های بایر و افزایش در مناطق ساخته شده و جنگلی واقع در منطقه مورد مطالعه طی 10 سال آینده می باشد. شبیه سازی های پوشش/کاربری زمین در آینده تا سال 2016 نشان داد که اگر گرایش و روند موجود رشد شهری رایج بدون تدوین سیاست های توسعه ای پایدار ادامه یابد، منجر به کاهش فضاهای کشاورزی و اختصاص فضای محدود موجود به کاربری های ساخته شده شهری خواهد شد. نتایج تحقیق بیانگر کارایی بالای مدل تلفیقی ca-markov جهت پایش روند توسعه شهر در سال های گذشته و پیش بینی رشد شهری برای سال های آتی براساس الگوی رشد سال های گذشته می باشد. همچنین کاربرد یک روش تصمیم گیری چند معیاره به منظور لحاظ نمودن پارامترهای توسعه و رشد شهری از دیگر ویژگی های این پایان نامه می باشد.