1、基于空天地一体化的手段，利用大数据和机器学习等方法准确提取了黄土高原地形、植被结构、土壤水分等地物要素信息，构建了干旱与半干旱区植被-土壤水分协同稳定标准，结合多元数据研究了生态系统数字化重建方法，建立了遥感影像处理和地物要素空间分析功能为一体的“陕北黄土高原植被动态监测平台”，为黄河流域高质量发展提供了重要的数据支撑。
2、开展了黄土高原坡沟系统中坡面植被盖度及空间配置差异的土壤侵蚀阻控机理研究，开发了不同坡位植被分布自动提取和评价系统。为正确指导当前水土保持措施的优化配置问题，解决单纯依靠植被盖度在估算水土保持效益时的误差问题和消除植被建造中单纯追求覆盖率的误区提供参考，为水土保持效益精确评估、土壤侵蚀方程改进、人工植被建造和规划等提供了重要的科学依据。
3、以污损土地为研究对象，通过实地调查，分析重金属的空间分布特征，价评土壤重金属污染状况，建立了光谱分析基础上的土壤重金属污染遥感反演模型，并结合研究成果提出了因地制宜的防治和修复措施，为实施生态保护、污染治理和城市规划提供了科学指导。