智慧地球（城市）框架体系与应用

　　以“智慧地球”系统理论、关键技术、方法、软件等为主要研究方向，并面向国家重大需求，在“智慧地球”框架体系以及智慧城市与智慧煤矿应用上开展了一系列引领性的工作：

　　（1）在智慧地球框架体系方面，率先提出了“国家空间信息基础设施（NSII，1996）”、“数字北京”与“数字奥运”（2003）的框架体系，研究了基于SIG框架的数字城市服务系统、网格环境下空间信息智能服务、以及国家空间信息基础设施关键技术，并进行了示范应用。

　　（2）面向智慧城市管理，研究了城市区域空气质量建模与预报、碳足迹管理分析与模拟、区域水循环模型与水风险评估以及移动大健康与云服务模式等关键问题。在空气质量方面，结合多种气象因子建立了污染物浓度预报模型，并解析了京津冀地区的灰霾成因；根据浓度响应函数建立了风险数学模型，解决了空气污染的人口曝露风险与空间分布的计算问题。在碳足迹方面，基于模糊神经网络,构建了城市区域碳足迹循环反馈控制系统闭环，有利于城市的智慧管理。在水风险方面，基于深度学习，探索建立区域水风险评估模型和方法，为研究我国气候变化与国家安全的应对措施提供科学依据。在移动大健康与云服务模式研究方面，提出了“云联健康指数”概念，研究实现了“数据驱动、精准医疗、健康管理”的关键技术和系统原型。

　　（3）在智慧煤矿方面，提出并研究了灰色地理信息系统的理论方法和关键技术，并且在2DGIS和三维可视化系统的设计、专题图形处理关键技术、井下重大危险源预测预警关键技术等方面成果显著;自主研发的龙软地理信息系统软件（Longruan GIS）已在全国80多家能源集团、1300余座大中型煤矿得到成功应用，煤矿专用地理信息系统市场占有率居行业领先地位。

　　获国家、省部级科技进步奖19项(含全国高校十大科技进展1项、煤炭工业十大科学技术成果1项)，已发表论文140余篇，出版专著9部，并培养了一大批科技创新先锋，使该团队在新一轮的智慧地球（城市）的前沿探索中引领顶层设计和应用统筹，成为国家级应用示范。