برنج به عنوان یکی از کالاهای اساسی در بخش کشاورزی عموماً توسط کشاورزان روستایی بر اساس تجربه در مزارع کشاورزی کشت می شود. کشت سنتی این محصول به هدر رفت منابع طبیعی، مانند ذخایر آب، منجر شده است. هدف پژوهش حاضر یافتن پهنه های مناسب و تعیین الگوی کشت برنج با استفاده از یک روش دومرحله ای است. در قسمت اول برای دسته بندی پهنه های مناسب برای کشت برنج در ایران از ادغام سیستم اطلاعات جغرافیایی با روش بهترین بدترین استفاده شد. مرحله اول به عنوان ورودی به مرحله دوم، یعنی مدل بهینه سازی برای تعیین الگوی کشت برنج در نظر گرفته می شود. برای در نظر گرفتن شرایط آب وهوایی در همه دوره ها از رویکرد بهینه سازی تصادفی چندمرحله ای استفاده شد. شرایط آب وهوایی در هر دوره در سه سناریو موردبررسی قرار گرفت. کاربرد مدل در مطالعه موردی کشور ایران بررسی شد. نتایج نشان می دهد که بیشتر پهنه های مناسب برای کشت برنج در شمال کشور و قسمتی از غرب ایران قرار گرفته است و الگوی کشت مناسب برای بیشتر کشاورزان، کشت برنج پرمحصول و به روش نشایی است.
