主要从事城市复杂动力学、城市与区域规划、城市计算、空间综合人文学与社会科学等方面的研究。首次在国内系统提出地理空间元数据理论体系和基于空间元数据的分布式地理数据管理模型;较早地系统阐述了基于知识的区域发展理论,指出累积性区域学习(包括制度学习、技能学习和区位学习)是现代区域内生发展的重要机制,构建了基于核心能力的区域发展战略模式;与杨开忠教授一起较早地论述了“数字城市”理论框架,编制了数字北京发展战略规划;提出了北京“科技奥运”战略框架,参与了北京奥运规划工作;提出了包括区域模型、站点模型和主体模型在内的多尺度“中国城市未来模拟模型”(CUF),正在研制和开发国产规划支持系统软件Planning Studio,发表学术论文和著作30余篇(部)。
主持和参加了若干重要科研项目,分为四个板块。第一,城市与区域规划板块。包括“我国区域城镇化管理的系统研究”(国家自然科学基金重点项目)、“辽宁(营口)沿海产业基地战略规划”(国际竞赛第一名)、“辽宁(营口)沿海产业基地总体规划”、“辽宁(营口)沿海产业基地控制性详细规划”、“辽宁(营口)沿海产业基地系列城市设计”、“曹妃甸循环经济发展规划”、“北京中关村科技园区发展战略规划”、“陕西新长安经济发展战略研究”、“湖南津澧城市发展战略规划”、“内蒙古霍林郭勒城市总体规划”等。第二,奥运板块。已经完成和正在从事“2008年奥运会对北京城市增长的影响研究”(国家自然科学基金项目)、“面向2008年奥运会的国家营销战略研究”(国家社会科学基金项目)、“奥运经济研究”、“科技奥运研究”、“奥运官方网站初步战略规划”等。第三,数字城市与城市信息化板块。包括“信息化对中国区域经济差异影响研究”(国家自然科学基金项目)、“数字北京发展战略规划”、“北京市数字经济发展战略研究”、“北京市政管理信息化研究”、“湖南长沙信息化规划”、“山东烟台三维数字城市建设”等。第四,城市模拟板块。包括“中国城市未来模拟研究”、“区域复杂空间格局演化规律研究”(国家自然科学基金项目)、“基于多智能体的北京城市空间增长研究”、国家八五重点项目“北京市地下管网图形数据库系统”、国家九五重中之重软件项目“CITYSTAR地理信息系统软件开发”等。
曾获2002年北京市科技进步三等奖、2002年北京大学安泰教学奖、2002年北京大学教学竞赛三等奖、2001年北京市科技进步二等奖、2000年北京市科技进步三等奖、1992~1993年度北京市城市规划管理局系统优秀科技成果一等奖,入选国家人事部《中国专家大词典》信息技术专家。