围绕目标宗旨，实验室设置城乡转型与城市更新、城乡转型与乡村振兴、城乡转型与国土空间优化3个研究方向。
研究方向一：城乡转型与城市更新
基于多学科融合的视角，结合地理学、经济学、管理学、环境学等学科方法，立足中部地区典型区域，借助大数据分析、人工智能等新技术辅助，开展城市更新与城乡转型发展互动作用机理分析，探讨新时期城乡转型导向的可持续城市更新可行路径，以强化城乡转型研究成果在城市更新实践中的应用。
具体研究内容如下：（1）从空间治理视角出发，深入解析城市更新推动城乡要素双向流动、城乡空间重构和城乡经济联系的城乡转型内在机制；（2）研究城市更新对城乡发展格局的影响过程，并从空间格局、经济格局和社会格局分别探索城市更新与城乡转型互馈机制；（3）从城市更新与城乡转型发展互动作用的视角，建构城市更新推动城乡转型发展的综合治理体系。
研究方向二：城乡转型与乡村振兴
面向国家城乡融合与乡村振兴战略，以人地关系地域系统理论、城乡关系理论、可持续发展理论为指导，基于多尺度、多主体、多维度视角，探究城乡转型的格局、过程与机制，重点分析乡村可持续转型过程、机制与动态模拟，分析城乡转型对乡村可持续发展的影响，揭示城乡融合与乡村振兴的互馈机制，丰富城乡转型与乡村振兴发展理论。
具体研究内容如下：（1）基于城乡转型的科学内涵与测度指标，分析区域城乡转型过程与格局，揭示城乡转型的动力机制，模拟未来城乡转型趋势；（2）探讨乡村可持续性转型的过程、机制与动态模拟，开展农业-食物系统转型与耕地保护、食物系统与城乡融合发展、膳食转型的健康与环境效应等研究；（3）揭示城乡转型对乡村发展的效应机制，探讨城乡融合与乡村振兴的互馈机制，探寻城乡融合与乡村振兴的地域模式与路径。
研究方向三：城乡转型与国土空间优化
紧扣新时期建设美丽中国、实现共同富裕、达到碳中和的发展目标，针对城乡转型中国土空间优化的理论与规划实践问题，围绕国土空间评价与动态模拟、碳中和与国土空间治理、国土空间规划决策分析技术创新等展开研究，为区域国土空间规划与治理提供理论与技术支撑。
具体研究内容如下：（1）开展国土空间多源综合基础数据库平台建设与应用技术研究，对资源环境承载力、国土空间开发适宜性、国土空间生态安全进行评价，探讨国土空间格局演变过程与规律，揭示城乡转型过程中国土空间优化的自然与人文驱动力，基于多要素、多尺度、多情景开展国土空间动态模拟；（2）围绕国土空间碳源/碳汇功能的原位观测、基于原位观测和遥感分析的区域碳收支核算、面向净零碳排放的国土空间优化等开展系列研究，探寻以碳中和为目标的国土空间优化方案，探讨国土空间综合整治与生态修复原理与技术；（3）探讨三区三线划定的理论依据与技术方法；推进大数据、3S技术、模拟仿真技术在国土空间规划决策分析以及成果可视化过程中的应用，探索多方法集成的规划技术体系，探讨国土空间规划在城乡治理中的作用与实施策略。
