2城市地理信息理论、方法及应用
本方向主要研究城市地理信息的理论、方法及在城市各行业的应用；重点研究网格化城市管理的理论、方法和技术体系；研究城市突发事件应急指挥和城市运行保障的策略、模型、方法和技术；研究构建城市历史多源空间信息共享与服务系统平台的相关理论和技术方法；研究城市空间信息应用与共享服务模式，发展面向网格化、精细化城市运行管理服务的空间信息支撑技术，探索基于空间信息的城市建筑生命周期管理新方法。主要研究内容包括：
（1）精细化城市管理系统
研究包括GNSS、MMS、Lidar等现代测绘技术的理论、方法和技术体系；研究基于视频、影像及物联网的城市管理支撑模式、技术手段和模型算法；研究海量影像数据的管理模型与检索算法；研究影像自动匹配模型和信息自动识别算法。在网格化管理模式框架下，开发基于影像与视频的市政设施管理服务信息系统；研究城市空间信息的数据挖掘理论与方法；研究移动位置服务与影像服务、研究基于无线自主网络的城市应急指挥系统；研究重点区域及重大活动城市运行综合保障的模式和技术手段。
（2）城市历史空间信息管理与服务系统
研究城市历史多源空间信息的收集、分布式管理、数字化加工、专题应用制作技术问题；研究构建城市历史多源空间信息共享与服务系统平台的相关理论和技术方法，例如一体化数据库结构设计与数据组织、数据交换共享与加载，数据快速查寻、调度和二、三维展示等；研发相关专题信息系统：城市历史多源空间信息的收集、数字化加工、管理建库与维护技术体系与应用系统；城市历史空间信息查寻检索与专题应用服务系统。
（3）城市环境与土地利用动态监测
研究热红外遥感反演模型与算法及城市热环境时空演变机制；研究城市热环境的预测预报与情景模拟技术；研究城市土地利用格局演变的时空模型；研究城市环境与土地利用动态监测的技术流程与技术手段。
（4）城市立体影像库及三维建模
研究TB级立体影像库，立体影像的三维显示，以及三维信息后处理的机制。建立立体影像系统表结构设计,关系表-文件结构管理,多层金字塔技术,立体影像索引机制。解决数字摄影测量的大范围海量数据重建关键问题，复杂建筑物的合并分解规则及关键技术，复杂建筑结构表达与细部结构综合等技术，建筑物精细模型构建技术与方法。城市三维海量数据多模型优化和体模型拓扑；多源大范围地形数据多分辨简化与压缩，解决精细表达与高效显示问题，数据块调度与服务器缓存和基于视点数据块调度。机器视觉与多源影像信息处理，包括多尺度影像特征自动提取，方向小波多尺度立体影像匹配，立体匹配仿射不变性问题，人机交互三维信息提取。
（5）基于空间信息的城市建筑生命周期管理新方法
研究面向城市建筑生命周期管理的建筑及其周边环境空间信息获取、处理、继承、管理、分析和应用以及空间信息与属性信息集成的技术方法，为建筑运营、安全质量监管和节能降耗等提供技术支持。
（6）城市交通地理信息管理与服务系统
面向建设现代城市统一的智能交通系统平台，研究多源交通地理信息自动融合和处理方法以及信息发布技术，服务于城市交通指挥、控制智能化管理，达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。研究以交通地理信息系统为核心的出行状态监测系统、出行服务系统关键技术，从而改善城市出行交通压力，提升城市交通设施服务能力和水平。
3建筑精细测量与重构
本方向重点研究城市建（构）筑物精细测量技术，为建筑施工进行精密放样、建筑运营进行质量监控和安全监测服务；文化遗产精细三维重构技术，为文化遗产数字化保护和利用服务。主要内容包括：
（1）精细测量与重构理论
精细测量是指精密详细的测量，重构是指在计算机环境中重新构建现实中的对象。本方向主要研究精细三维基准框架、精细测量的内涵、精细测量与其它测量的关系、精细三维重构的内涵、测量与重构的关系等。
（2）精细测量数据的获取、处理与管理
主要研究精细测量数据的获取方法与手段（包括地面激光雷达、近景摄影测量、车载与低空摄影测量、高分辨率卫星遥感、卫星精密空间定位、全站仪、激光跟踪仪、关节臂测量机等），精细测量数据的处理（包括数据的去噪、配准、精简，多源数据的融合，目标特征提取等），海量精细测量数据及其重建对象的管理（包括海量三维空间数据的数据模型、数据库建立、数据查询、数据可视化及应用系统等）。
（3）特大异型工程精细测量
主要研究体量巨大、形状怪异的建筑工程施工和运营不同阶段的精细测量技术（包括施工前的精密三维施工控制网的建立、施工过程中的精细放样、工程验收时的精细竣工测量、工程运营中的精细变形监测等），施工不同工艺的特殊精细测量技术（例如钢结构吊装时已装主结构与待装次结构接口符合度检测、钢结构屋顶滑移质量检测、钢结构卸载前后变形监测、钢结构幕墙安装前钢结构形体精密测量等）。
（4）文化遗产精细重构
主要研究文化遗产精细数字重建技术与方法(包括点云模型、大木结构模型、三维不规则三角网模型、平面图、立面图、剖面图、仿真模型、正射影像图等)。
