برای مدیریت پایدار هر منبع نیاز به دو فاکتور بسیار مهم داریم، یکی شناخت اجزا تشکیل دهنده ی آن و شناسایی نقش-هایی که آن اجزا را با هم مرتبط می سازد و دیگری شناخت پتانسیل برای مدیریت پایدار و حفظ تعادل بین اجزا. از نظر وضعیت آب و هوایی حوضه خامسان برای کشاورزی آبی مناسب می باشد اما اکثر اراضی منطقه به علت محدودیت های موجود از قبیل شیب، فرسایش، عمق کم خاک، بیرون زدگی و سنگریزه برای زراعت آبی محدودیت دارد. از این رو هدف از این پژوهش استفاده از مدل ارزیابی چند معیاره و مکان یابی زمین های مناسب برای توسعه کاربری کشاورزی آبی و دیمکاری با استفاده از اصول آمایش سرزمین و GIS می باشد. در فرآیند اجرای این تحقیق، ابتدا با اتکا به بررسی و شناخت توان های محیطی، منابع اکولوژیکی شناسایی و سپس این اطلاعات براساس رهیافت سامانه ای، تجزیه و تحلیل، جمع بندی و تلفیق شدند و در نهایت به صورت لایه های اطلاعاتی درGIS آماده گردیدند. پس از ارزیابی توان اکولوژیکی کاربری ها، برای انتخاب بهترین گزینه ها و تعیین اولویت میان کاربری ها از روش AHP استفاده شد. همچنین مشخص گردید که در کل با توجه به شرایط زیست محیطی حاکم بر منطقه 61/39 و 63/43 درصد از کل مساحت حوضه نسبت به سایر مناطق توان نسبتاً مطلوب تا کاملاً مطلوب (مجموع مساحت توان¬های 1 تا 3) برای توسعه کشت آبی و دیمکاری از خود نشان داده اند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که ترکیب GIS و روش تحلیل سلسله مراتبی(AHP) برای عملیاتی کردن برنامه های مدیریتی در حوضه خامسان مناسب است.