1、基于DEM和流域地貌熵及势能信息熵的黄土高原流域地貌演化理论和方法研究：基于DEM和流域地貌熵及势能信息熵、流域地貌系统等相关理论和方法，对黄土高原典型侵蚀流域地貌演化机理开展原创性的理论、方法和技术研究。本研究方向的硕士招生专业方向：地理学一级学科（0705）的“地图学与GIS（070503）”和自然地理学（070501）方向。

2、地理信息大数据、智能语音导航等相关理论、技术和方法研究：主要开展自然语言中的地理信息智能挖掘技术研究、地理信息大数据挖掘及其应用研究。（本研究方向的硕士招生专业方向：地理学一级学科（0705）的“地图学与GIS（070503）”方向）。

3、水文地质及地下水污染防治等相关理论、方法和技术研究：主要研究方向包括：基岩裂隙水水量及水质运移规律研究、煤矿防治水理论与技术研究、基于GIS煤矿防治水辅助决策系统相关技术研究、城市垃圾填埋场规划选址、地下水污染的原位微生物修复技术研究等。本研究方向的硕士招生专业方向：地质资源与地质工程一级学科（0818）的“地质工程（081803）”。

4、“3S”技术和水文水资源等专业模型的无缝集成技术及其应用研究：基于GIS组件技术，实现其与水文水资源、环境保护等专业模型的无缝集成，实现3S技术的深层次应用。利用GIS组件和大型空间数据库等技术，设计和开发各类GIS应用系统。曾主持或参与开发了“南水北调工程（山东段）水资源优化配置模型专家决策支持系统”、“淮南煤田地下水化学特征及其快速判别信息系统开发”等10多个大型GIS应用系统；

5、气象GIS相关理论与技术应用研究：主要研究方向包括：地质灾害气象预报预警技术与方法研究、气象探测环境GIS应用研究、民航气象智能服务平台研究等。

6、“3S”集成技术在资源与环境、国土等部门中的相关理论、方法和技术应用研究，主要研究方向：市县级国土一张图及办公自动化（OA）系统、国土资源信息采集APP等设计与开发、采煤塌陷预测预报预警信息系统设计与开发等。