工程中心主要有以下四个研究方向：
（1）地球探测智能化技术的基础理论与方法。重点研究人工智能在地球探测领域应用的基础理论与方法，主要包括地球大数据智能计算理论、智能优化控制和群体智能理论、高级机器学习理论和机器视觉与模式识别理论。
（2）智能地球物理与遥感探测技术。重点研究地球资源与环境探测的人工智能技术，主要包括人工智能驱动的地球物理探测新技术、地质灾害遥感大数据监测技术和成矿机理分析与智能预测技术。
（3）钻探过程智能优化控制技术。重点研究地质钻进与探查的人工智能技术，主要包括地层特征参数场智能建模技术、钻探轨迹优化设计技术、钻探过程智能控制技术和可视化钻探过程状态监测技术。
（4）地球探测智能化技术的工程应用。重点研究面向地质钻探工程应用方面的人工智能系统与应用软件开发，主要包括高精度智能地学仪器，复杂环境下的智能地球探测系统和高性能成套智能钻探装备。