1、区域生态格局及环境效应

研究土地利用演变的驱动机制与生态环境效应，揭示都市群热环境变化及其对生态环境的影响机制；通过观测数据监测评估城市生物多样性与环境健康，研发城乡生态环境污染调控与修复技术。

2、区域资源环境动态监测

发展区域典型目标动态监测技术和国土资源与生态环境安全监测技术，构建京津冀地区资源环境动态监测系统，开展滨海城市经济区域空间信息技术应用服务。

3、区域生态安全与应急减灾服务

构建京津冀地区生态协同监测与应急服务技术体系，开展区域重大自然灾害综合风险评估与治理模式研究，研制空天地一体化重大灾害协同监测与应急响应技术系统，为京津冀地区提供生态、灾害和安全应急响应技术服务。

4、气候变化影响及双碳目标的实现途径

综合观测京津冀城市群气候及环境变化关键过程和重要参数，研究京津冀地区城市群的气候变化影响和适应模式，监测评估陆地生态系统碳循环与碳源汇效应。

5、城市可持续发展与国际比较研究

城市环境演化对比研究与地缘空间格局分析，开展城市国际教育培训与海外园区建设主题研究。