1.现代大地测量理论与应用
本方向主要以卫星大地测量，GPS数据处理、3S集成等知识为基础，通过学习掌握包括卫星大地测量、地球形状及外部重力场理论、现代测绘数据理论与方法、卫星导航定位技术及应用、地球物理大地测量反演等理论和实践知识，可从事相关方面的研究工作。
2.精密工程测量理论与方法
本方向主要结合现代测绘科技的新进展，以核电精密工程测量、变形监测理论与方法和多系统定位信息融合理论与方法为主要研究内容。解决各种有特殊精度要求的测量技术和测量方法，建立大型工程或特种工程对测量的高精度、可靠性、自动测控等要求的理论与监测技术;研究各种安全监控模型和监测系统的网络化理论，建立安全监控信息管理系统及专家评判系统;研究卫星导航和精密定位技术，建立多系统定位信息融合模型与方法等。
3.摄影测量、遥感理论与应用
本方向主要以数字摄影测量理论、应用和遥感信息处理技术为主要研究内容。以航空影像和卫星米级高分辨率影像为数据源数，主要研究数字摄影测量的影像匹配基础理论和算法;基于数字摄影测量技术的数字城市的三维重建;从航空影像和卫星米级高分辨率影像中道路提取以及道路网的更新;数字近景摄影测量中的数码相机快速检校、文物保护、工业摄影测量中的监测;自然灾害(滑波、沉降等)监测、“3S”集成。研究遥感影像处理与分析、多传感器数据匹配和融合、目标提取与识别、遥感制图、遥感分类、遥感土地覆盖/土地利用动态监测、遥感数据挖掘等方面的基本理论、方法及应用。
4.地图制图理论与地理信息工程
本方向主要以地图制图理论及空间信息可视化、地理信息系统理论及应用为主要研究内容。研究计算地图制图理论、地图制图综合、空间关系理论、空间数据不确定性理论、空间信息图谱、空间信息可视化技术、三维空间数据模型、空间信息共享服务、专题地理信息系统开发、地理信息工程设计与建设。