基于特大城市和城市群实证研究，发展并提出城市自然地理学学科理论体系，推进城市地表系统过程与机理的综合集成研究与应用；研发基于城市下垫面和地形特征的城市及社区尺度洪涝淹没模型，提升沿海城市灾害过程研究与城市洪涝综合风险评估的分辨率和精细化；揭示了台风-风暴潮-洪涝灾害风险形成过程和机理，建立了沿海城市灾害风险安全范式，研究成果被政府相关部门制定防灾减灾方案和城市安全规划采用。