城市與區域可持續發展面向國際科學前沿和國家重大需求，緻力于揭示全球和我國城市化過程的特征、模式和規律，闡明城市擴張格局和過程的關聯機制，解析城市化過程的生态環境效應和社會經濟效應，認知城市系統演化規律和機制，研發耦合自然和人文的網絡化、智能化、多要素的城市擴張模拟技術和區域空間優化方法；應用基礎研究成果，突破城鎮發展效率評估、城鎮可持續發展評估、城鎮開發邊界劃定等關鍵應用技術方法，服務可持續城市化、區域協調發展、國土空間優化等重大決策需求。
1、全球城市化過程監測與分析
提出了耦合宏觀和微觀的城市擴張過程定量認知的系列指标和方法，解析了全球和我國的城市化特征、規律和模式，發展了城市複雜系統的分析、評價、機制解析和演化模拟方法。
2、城市化效應分析與評估
從全球、全國、流域和區域視角，解析了城市化對景觀生态、生物多樣性、糧食安全、植被物候、大氣污染等生态環境影響，以及對人口流動、經濟發展等社會經濟影響，揭示了城市化與區域可持續發展的多因素關聯機制，發展了城市與區域可持續評估指标與方法。
3、城市擴張模拟、空間優化與區域可持續發展決策
構建了多尺度多要素的城市化過程情景模拟與空間優化技術，發展了網絡化城鎮體系演化與模拟的理論與方法；構建了城鄉協同發展、區域空間協同優化模型，研發了複雜網絡視角下的城鎮村居民點智能優化布局模型，實現城鎮村與區域規劃的智能化和科學化。
近年來本研究方向發表學術論文200餘篇，主持和參加國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點項目和面上項目、國家社科基金重大項目等十多項國家級縱向項目，以及省部級項目多項。團隊入選自然資源部科技創新團隊（2019年），獲得測繪科技進步一等獎（2016年）、地理信息科技進步特等獎（2018年）等省部級獎勵多項。
