رشد شتابان جمعیت شهری جهان در چند دهه اخیر، سبب گسترش فیزیکی و تغییرات اساسی در فرم شهرها شده است. فرم شهری به عنوان آرایش فضایی عناصر فیزیکی شهر، آثار معناداری بر فعالیت و سلامت جسمی و روانی، الگوهای حمل ونقل، تعاملات اجتماعی، کیفیت زیست محیطی، تغییرات اقلیمی و بهزیستی انسان دارد؛ بنابراین هدف اصلی پژوهش حاضر، تحلیل فضایی-زمانی فرم شهری در کلان شهرهای ایران است. داده های جمعیتی و تصاویر ماهواره ای لندست برای استخراج تحولات جمعیت و اراضی شهری در هشت کلان شهر تهران، مشهد، اصفهان، شیراز، تبریز، کرج، قم و اهواز در سه مقطع زمانی 1366، 1379 و 1396 استفاده شد. متریک های سیمای سرزمین برای کمی سازی فرم شهری، تحلیل مؤلفه های اصلی برای شناسایی ابعاد فرم شهری و تحلیل خوشه برای دسته بندی کلان شهرها براساس ویژگی های فرم شهری به کار برده شد. یافته های پژوهش نشان داد در اغلب کلان شهرهای ایران، میان رشد جمعیت و رشد اراضی شهری، تناسبی وجود ندارد. در سه دهه اخیر، کلان شهرهای شیراز و تبریز بیشترین میزان پراکنده رویی شهری را تجربه کرده اند. نتایج تحلیل مؤلفه های اصلی، سه بعد شکل، چشم انداز و تراکم را برای فرم کلان شهرهای ایران شناسایی کرد. کلان شهرهای کرج و شیراز با ویژگی های پیچیدگی نسبتاً پایین در شکل پچ های شهری، پیچیدگی بالا در چشم انداز شهری، تعدد پچ های کوچک، ارزش پایین متریک میانگین فاصله میان پچ های مجاور، تراکم بالای پچ های شهری و سهم پایین تر بزرگ ترین پچ شهری، به رشد پراکنده و بی نظم متمایل هستند. کلان شهرهای تهران و قم با ویژگی های پیچیدگی پایین در شکل پچ های شهری، پیچیدگی نسبتاً بالا در چشم انداز شهری، تراکم پایین پچ های شهری و سهم بالای بزرگ ترین پچ از مساحت کلان شهر، متمایل به فرم شهری فشرده تر و منظم تر در مقایسه با سایر کلان شهرهای ایران هستند. سایر کلان شهرها به لحاظ فرم شهری، حد واسط الگوی فشرده و منظم کلان شهر تهران و الگوی پراکنده و بی نظم کلان شهر کرج قرار می گیرند.
