توسعه شهرنشینی بر الگو های سیمای سرزمین و فرآیند های آن در مقیاس محلی، منطقه ای و جهانی اثر داشته است. کمی کردن خصوصیات مکانی ـ زمانی الگو های شهرنشینی برای درک اثرات اکولوژیک آن بسیار مهم است و می تواند اطلاعات اساسی جهت تصمیم گیری های مناسب را فراهم آورد. درک پویایی رشد شهری برای پیش بینی تغییرات پوشش اراضی و حمایت از برنامه ریزی و مدیریت توسعه شهری ضروری است. برای آمایش و ارزیابی سیاست های شهری می توان از مدل سازی فضایی رشد شهری استفاده کرد. هدف از این مطالعه کمی کردن تغییرات الگو های سیمای سرزمین بخش مرکزی اصفهان با استفاده از آنالیز موزاییک، بافر وآنالیز گرادیان به همراه متریک های سیمای سرز مین در بازه زمانی 1369 تا 1389 می باشد. همچنین در این مطالعه از مدل رشد شهری sleuth برای مدل سازی و پیش بینی الگو های رشد شهری اصفهان تا سال 1429 استفاده شده است. به منظور بررسی تغییرات الگو های مکانی، نقشه های پوشش/کاربری اراضی در پنج کلاس کشاورزی، انسان ساخت، بایر، بدون کاربری و آب های سطحی با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده از تصاویر ماهواره ای لندست تهیه شد. در آنالیز موزاییک کل منطقه مورد مطالعه در سطح کلاس و سیمای سرزمین به صورت کمی درآمد. برای انجام آنالیز گرادیان چهار ترانسکت در جهت های شمال ـ جنوب، غرب ـ شرق، شمال شرقی ـ جنوب غربی و شمال غربی ـ جنوب شرقی با عبور از مرکز شهر اصفهان هدایت شد. نام sleuth ترکیبی از نام لایه های شیب کاربری سرزمین، نواحی استثنا، نواحی شهری، شبکه های حمل و نقل و نقشه سایه روشن پستی و بلندی ها است که مدل برای شبیه سازی رشد شهری به آنها نیاز دارد. سپس مدل sleuth با استفاده از داده های تاریخی حاصل از سری زمانی تصاویر ماهواره ای کالیبره شد. دو سناریو رشد تاریخی و رشد فشرده برای شبیه سازی و پیش بینی رشد شهری تا سال 1429 در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از آنالیز متریک های سیمای سرزمین نشان می دهد که در بازه زمانی 1389ـ 1369 درصد اراضی انسان ساخت به شدت افزایش داشته (23/3 درصد) و در مقابل درصد اراضی بدون کاربری (52/11 درصد) کاهش یافته است. درصد اراضی کشاورزی و بایر نیز تغییرات زیادی کرده است. علاوه بر تغییرات درصد پوشش کاربری اراضی، شکل و اندازه کاربری ها به شدت دستخوش تغییرات شده است. به طور کلی در سطح سیمای سرزمین اندازه لکه ها کوچکتر و شکل آن ها نامنظم تر و ساختار سیمای سرزمین ریز دانه تر و قطعه قطعه شده است. نتایج آنالیز گرادیان در چهار جهت نشان می دهد که شهر اصفهان به سمت شرق و شمال گسترده شده است. با گسترش کلاس انسان ساخت از درصد اراضی کشاورزی کاسته شده و به درصد اراضی بایر افزوده شده است. نمایه تنوع شانون در مدت باز ه زمانی 20 ساله افزایش یافته است که این قطعه شدگی و ناهمگنی بیشتر در سیمای سرزمین را نشان می دهد. نتایج حاصل از پیش بینی رشد شهری نشان می هد که شهر اصفهان تحت قانون رشد از حاشیه ها شهر و رشد تحت تاثیر جاده بیشتر گسترش پیدا خواهد کرد و مدل سازی در توصیف الگو های فضایی رشد شهری موثر است و می تواند اطلاعات لازم را در جهت برنامه ریزی مکانی شهری برای مدیران و سیاست گذاران ارائه دهد.