امروزه توسعه فیزیکی و رشد جمعیتی در شهرهای ایران همانند سایر کشورهای در حال توسعه روندی رو به افزایش دارد. یکی از معضلات اصلی در حوزه شهری عدم توجه به پارامترهای تاثیرگذار در توسعه پایدار شهری است. در توسعه شهری عوامل مختلفی از جمله پدیده های طبیعی نقش ایفا می کنند و برای مکان یابی مناطق مناسب جهت توسعه فیزیکی پایدار می بایست پارامترهای تاثیرگذار در نظر گرفته شوند. در غیر اینصورت نوعی ناهمگونی و بی نظمی در توسعه فیزیکی شهر رخ خواهد داد و توسعه پایدار محقق نخواهد شد. مهمترین نوآوری این تحقیق ترکیب سامانه اطلاعات مکانی و منطق فازی جهت تعیین محدوده بهینه ی توسعه ی فیزیکی شهر همدان با رویکرد توسعه پایدار است. از آنجا که تعیین محدوده بهینه توسعه هنوز رخ نداده، و عوامل متعددی در آن دخالت داشته، و از طرفی پیش بینی این محدوده بسیار غیر قطعی می باشد، لذا استفاده از منطق فازی می تواند راه گشا باشد. در این تحقیق پارامترهای تاثیرگذار در توسعه شهری، از جمله، گسل، شیب، راههای دسترسی، فاصله از شهر و فاصله از رودخانه ها در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد، بهترین محدوده برای توسعه فیزیکی پایدار این شهر قسمت های شمال و شمال غرب شهر است. همچنین در صورتیکه اهمیت پارامتر زیبایی طبیعت کاهش یابد، شمال شرق شهر نیز برای توسعه مناسب خواهد بود. اما در هیچ یک از حالت های بررسی شده جنوب شهر برای توسعه مناسب نیست.