بررسی و تحلیل گسترش شهر با استفاده از داده های چندزمانه از جمله مباحثی است که در مطالعات شهری و برنامه ریزی برای آینده شهر اهمیت زیادی دارد. هدف از این مطالعه، بررسی میزان گسترش کالبدی شهر مشهد، شناسایی ماهیت اراضی تغییریافته به کاربری شهری، تعیین جهات اصلی رشد و همچنین بررسی الگوی رشد این شهر در بازه زمانی 1366 تا 1392 است. بدین ترتیب، با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست (1366، 1379 و 1392) طبقات پوشش و کاربری زمین برای شهر مشهد و اطراف آن استخراج شد و با استفاده از تکنیک کشف تغییرات به روش مقایسه پس از طبقه بندی تصاویر، تغییرات اراضی کشاورزی و اراضی بایر به کاربری شهری شناسایی گردید. سپس با استفاده ار تکنیک های آمار منطقه ای میزان گسترش شهر و ماهیت تغییرات در جهات جغرافیایی مختلف به دست آمد. از سال 1366 تا 1392، بر اساس نتایج، 67/3343 هکتار از اراضی کشاورزی و 11/6964 هکتار از اراضی بایر به کاربری شهری تبدیل شده است. جهات اصلی گسترش شهر در این بازه زمانی، به ترتیب جهات شمال غرب، غرب و شرق بوده است. جهات شمال غرب، شرق و شمال به ترتیب جهاتی اند که بیشترین میزان تغییر اراضی کشاورزی به کاربری شهری در آنها اتفاق افتاده است. از سوی دیگر، در جهات شمال غرب، غرب و جنوب، تبدیل اراضی بایر به کاربری شهری بیشتر از جهات دیگر بوده است. بررسی میزان تراکم و نحوه پراکنش رشد شهر نشان می دهد که گسترش شهر از الگوی رشد افقی و پراکنده پیروی کرده است. توجه به نتایج، نقشه های ارائه شده و تصاویر ماهواره ای شهر مشهد نشان می دهد که مناسب ترین جهت برای رشد آینده این شهر جهت شمال غرب است. زیرا در این قسمت نسبت اراضی بایر به اراضی کشاورزی در مقایسه با جهات دیگر بیشتر است و همچنین مانع طبیعی محدودکننده ای در این جهت وجود ندارد.
