وجود فناوری‌های جدید همچون سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) می‌تواند کمک مؤثری در استفاده بهینه از آب آبیاری را فراهم کند. بنابراین بهره‌برداری از این منابع به شکل مطلوب، مؤثر و کارا به‌منظور تضمین توسعه پایدار، یکی از مهم‌ترین موضوعات مطرح شده در دنیای امروز است. این پژوهش به‌منظور ارزیابی شاخص کارایی مصرف آب پتانسیل در مقیاس دشت و با استفاده از داده‌های نیاز آبی، سطح زیر کشت، عملکرد و تعیین مزیت نسبی کشت محصولات گندم و جو به تفکیک دشت در استان‌های تهران، البرز، قم، قزوین و زنجان با استفاده از قابلیت سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) انجام شد. آمار عملکرد محصولات گندم و جو با روش میانگین وزنی در نرم‌افزار ArcGIS به عملکرد در دشت‌های محدوده مطالعاتی تبدیل شد. برای محاسبه شاخص کارایی پتانسیل و واقعی مصرف آب از نرم‌افزار بهینه‌سازی و برنامه‌ریزی مصرف آب کشاورزی (OPTIWAT) به‌منظور محاسبه نیاز خالص آبیاری و راندمان آبیاری فعلی دشت‌ها و همچنین از میزان عملکرد محصولات گندم و جو به تفکیک دشت‌ها استفاده شد. پهنه‌بندی شاخص‌های کارایی مصرف آب نیز با استفاده از نرم‌افزار ArcGIS و با روش Kriging انجام شد. نتایج پهنه‌بندی نشان‌دهنده برتری نسبی کشت محصولات در قسمت‌های غربی و شمال غربی استان تهران، جنوب و جنوب غربی استان البرز، نواحی جنوب غربی، شمال غربی و مرکزی استان قزوین، مناطق مرکزی استان قم و همچنین نواحی شمالی و جنوبی استان زنجان نسبت به سایر مناطق است. متوسط شاخص کارایی مصرف آب پتانسیل و واقعی گیاه گندم در کل محدوده مطالعاتی استان‌ها به‌ترتیب برابر 43/1 و 58/0 کیلوگرم بر متر‌مکعب و برای گیاه جو به‌ترتیب برابر 62/1 و 65/0 کیلوگرم بر متر‌مکعب است.