利用遥感手段、给予空间分析方法，围绕“格局-过程-服务”的科学主线，先后主持和参加国家研发计划、中国科学院科技服务网络计划（STS）、中国科学院全国生态环境十年变化遥感调查与评估专项和国防科工局高分地球表层系统科学研究应用示范系统、国家自然科学基金等重大科研项目：
（1）在生态屏障建设方面方面，系统评估了国家屏障区生态系统动态演变规律，完善了生态屏障理论，定量评估了黄土高原退耕还林生态辐射效应；提出了生态屏障建设意见，该建议并被列为十三五研发计划“典型脆弱生态修复与保护研究” 2018年重点专项 “3.2“两屏三带”生态系统服务格局优化”资助范围。
（2）基于多源信息、光谱信息和支持向量机方法，对国产高分卫星数据的再土地利用分类有效性进行了评估，重点探索了植被恢复类型及其空间分布监测关键技术、人工植被生产力监测关键技术、土壤侵蚀状况快速监测技术和蒸散发遥感监测技术等研究，并制作了相应的产品；推动了国产GF影像在生态监测和科研中的应用；
（3）基于多期遥感影像，动态评估了西安市土地利用变化，监测到西安市城市土地有上山下河的扩展趋势，该研究为秦岭生态环境保护以及为渭河河道专项治理提供了决策依据；
（4）基于Copula 函数和SPI指数，建立了干旱生态环境监测有效指标，在渭北旱塬、陕北黄土高原以及黄土高原三个尺度开展了干旱动态监测研究，定量探讨了气候变化对 NPP、植被覆盖度等变化的相关研究，提出了气候变化背景下植被恢复模式促进了干旱生态环境遥感监测。