面向“人地系统耦合与区域可持续发展”的重大科学问题，围绕大湾区区域资源环境特点，发挥地理学的学科优势，利用国家重点实验室的基础，在“强优势、补不足”及“国家需求、问题导向”的原则指导下，系统规划建设四个研究方向。具体方向如下：

1）海岸带与岛礁资源环境研究：依托粤港澳大湾区独特的地理区位优势，研究海-陆-气相互作用机理，分析大湾区气候和生态环境变化特征，建立南海岛礁区台风-海啸灾害风险评估体系及应急策略。

2）水土保持与生态安全研究：针对南方土壤侵蚀及非点源污染问题，依托野外台站及室内模拟实验，构建南方土壤侵蚀过程模型，建立生态安全评估体系及监测预警平台。

3）植物（药用）资源生态研究：以道地南药资源为对象，从分子机制到宏观生态过程研究道地药材形成机制，评估人类活动和气候变化对植物（药用）资源的影响，开展植物（药用）资源再生和安全评价，合理开发植物（药用）资源。

4）城市生态与环境健康研究：针对大湾区城市群健康发展需求，研究城市水文过程对城市土地利用、气候变化及生态系统结构等方面的影响，城市地理环境条件对人体健康的影响机制，构建城市生态系统合理布局及健康发展模式。