Розробка основ формування та моделювання геотермічних і геохімічних пошукових сигналів, радіо- та оптичних випромінювань земної поверхні та приповерхневого шару на основі теорії енергомасообміну в геосистемах;

Теоретико-методичне обґрунтування нових методів та технологій в аерокосмічному землезнавстві (радарна інтерферометрія, гіперспектрометрія тощо) для вирішення природоресурсних та природоохоронних задач (пошук нафтогазових покладів, контроль і прогнозування врожайності, підтоплення територій, паводків, екологічного стану територій і акваторій, оцінка пожежонебезпечності лісів та ін.);

Розробка методів комплексного дешифрування аерокосмічних зображень та прийняття інформаційних рішень.