رشد و گسترش فیزیکی شهر فرآیندی پویا و مداوم است و امروزه به یکی از معضلات فضاهای شهری تبدیل شده است که طی آن محدوده‌های شهری و فضای­های کالبدی آن‌ها در جهات عمودی و افقی باعث گسترده شدن شهرها به خارج از محدوده شهر می‌شود و اراضی اطراف شهرها تسخیر شده و تبدیل به سکونتگاه‌های جدید می‌شود. روش تحقیق در این پژوهش توصیفی-تحلیلی استفاده گردیده است. در این مقاله با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای چند زمانه لندست 5 و 8 و با استفاده از تکنیک‌های پردازش تصاویر ماهواره‌ای تغییرات کاربری زمین در مقاطع زمانی 1366 تا 1392 با تاکید بر گسترش فضائی-کالبدی شهر شیراز مورد ارزیابی تحلیلی قرار گرفته و با استفاده از فنون پیش‌بینی تغییرات کاربری زمین از جمله روش تلفیقی سلول‌های خودکار و زنجیره‌های مارکوف روند احتمالی گسترش شهر شیراز تا سال 1402 مورد پیش‌بینی قرار گرفته است. شهر شیراز به‌عنوان مهم‌ترین مرکز جمعیتی و کلان‌شهر جنوب ایران در سال‌های اخیر مواجه با رشد بی‌رویه شهری بوده است؛ نتایج تحقیق نشان می‌دهد که مقدار مساحت ساخته شده شهر شیراز از 7327 هکتار در سال 1366 به 61/19451 هکتار در سال 1392 افزایش یافته است. نتایج حاصل از مدل‌های آنتروپی شانون و هلدرن نشان می‌دهد که مقدار آنتروپی شهر شیراز در سال 1366 برابر با 4777/2 بوده است، درحالی‌که ارزش 1972/2 Ln (9)= است. این مقدار در سال 1392، برابر 6957/2 بوده است. بر اساس مدل زنجیره مارکوف–سلول‌های خودکار، کاربری ساخته شده در سال 1402 در حدود 61/23096 افزایش داشته است که نسبت به سال 1392 حدود 3645 هکتار افزایش داشته است یافته‌های تحقیق نشان می‌دهد که گسترش کالبدی-فضایی شهر شیراز در امتداد جنوب شرقی و شمال غربی می‌باشد.