三维地理信息系统：面向“数字地球”与“透明地球”系统建设技术前沿，研究开发高效、智能、实用的三维地理/地学空间建模、分析、优化、可视化图形算法与软件系统。
面向城市导航的三维无遮挡地图实施生成与可视化方法（Deng et al., 2016, TVCG）(B站)
地学数据机器学习：面向复杂地学空间环境与动力学过程，基于地学大数据，研究以多源地学数据挖掘理解为重点、以三维空间数据深度学习为特色的机器学习模型与算法。
面向深部金成矿规律的地质体三维形态深度学习模型（Deng et al., 2022, C&G）（Github）
深部资源智能预测：面向国家“深地”探测战略，研究运用计算科学与数据科学方法，开发三维地学建模、空间分析、计算模拟、机器学习、可视化技术，智能预测深部资源。
基于广义数学形态学的地质体三维形态特征提取与矿化关联分析（Deng et al., 2021, NRR）
环境过程模拟计算：面向复杂环境变化过程，重点针对污染物在土壤-地下水系统的迁移转化与积累效应，研究高效、准确、先进的环境过程动力学数值模拟、可视计算方法与技术。
地下水系统铬污染迁移转化动力学模型快速校准与数值模拟计算（Deng et al., 2023）