Το γνωστικό αντικείμενο του Τομέα είναι «Γεωτεχνική Μηχανική, Υδραυλική Μηχανική, Τοπογραφία».

Ειδικότερα, οι περιοχές ερευνητικής δραστηριότητας του Τομέα είναι:

Επιφανειακή και Υπόγεια Υδρολογία, υδροκλιματική μεταβλητότητα, κλιματική αλλαγή, ακραία γεγονότα, στοχαστική μοντελοποίηση και εκτίμηση επικινδυνότητας από ακραία υδρολογικά φαινόμενα. (Εργαστήριο Υδραυλικής Μηχανικής)
Σχεδιασμός, παρακολούθηση, διαχείριση και εκτίμηση αξιοπιστίας υδραυλικών έργων υποδομής (ταμιευτήρων, φραγμάτων, αγωγών προσαγωγής, δικτύων διανομής νερού, δικτύων αποχέτευσης, εγκαταστάσεων επεξεργασίας, κ.λπ.). (Εργαστήριο Υδραυλικής Μηχανικής)
Ακτομηχανική, Λιμενικά Έργα, Έργα Προστασίας Ακτών, Πλωτές Ανεμογεννήτριες, Μεταφορά Ιζήματος και Αριθμητική Προσομοίωση Τυρβωδών Ροών. (Εργαστήριο Υδραυλικής Μηχανικής)
Αριθμητική και πειραματική μελέτη ροής και μεταφοράς (μεταγωγή-διάχυση-διασπορά) ρύπων σε ανοικτούς αγωγούς και σε επιφανειακά ύδατα. (Εργαστήριο Υδραυλικής Μηχανικής)
Προσδιορισμός μηχανικών, φυσικών και υδραυλικών ιδιοτήτων γεωυλικών και γεωσυνθετικών υλικών (pειραματικός έλεγχος εδαφών, βραχόμαζας, ασυνεχειών, γεωσυνθετικών υλικών και γεωαφρών, ανάπτυξη καταστατικών σχέσεων, βελτίωση εδαφών, κ.α.). (Εργαστήριο Γεωτεχνικής Μηχανικής)
Αριθμητική μελέτη συμπεριφοράς θεμελιώσεων και γεωκατασκευών υπό στατικές και δυναμικές φορτίσεις (επιφανειακές και βαθιές θεμελιώσεις, κατασκευές αντιστήριξης, οπλισμένη γη, υπερελαφρά επιχώματα, εκτίμηση κινδύνου έναντι εδαφικής ρευστοποίησης, αλληλεπίδραση εδάφους κατασκευής, κ.α.). (Εργαστήριο Γεωτεχνικής Μηχανικής)
Προσδιορισμός χαρακτηριστικών σεισμικής απόκρισης εδαφών (επιτόπου προσδιορισμός δυναμικών εδαφικών ιδιοτήτων, αξιοποίηση δικτύων επιταχυνσιογράφων, αριθμητικές αναλύσεις για τη μελέτη επίδρασης των τοπικών εδαφικών συνθηκών και της τοπογραφίας, κ.α.). (Εργαστήριο Γεωτεχνικής Μηχανικής)
Συλλογή και επεξεργασία αποτελεσμάτων ενόργανης παρακολούθησης (μετρήσεις αποκλισιομέτρων, κλισιομέτρων, πιέσεων του νερού των πόρων, εδαφικών ανθρωπογενών ταλαντώσεων, εδαφικών καθιζήσεων, κ.α.). (Εργαστήριο Γεωτεχνικής Μηχανικής)
Μελέτη προβλημάτων ρευστομηχανικής και κυματικής διάδοσης με χρήση εφαρμοσμένων μαθηματικών (διαφορικές εξισώσεις, εξισώσεις διαφορών, ειδικές συναρτήσεις). (Εργαστήριο Γεωτεχνικής Μηχανικής)
Μέτρηση και ανάλυση στατικών και δυναμικών μετατοπίσεων κατασκευών (γεφυρών, φραγμάτων, σηράγγων, κ.λπ.) και του εδάφους (λόγω σεισμών, κατολισθήσεων, κ.λπ.) και προσομοίωση σεισμικών ρηγμάτων και ηφαιστείων- θεωρία και εφαρμογές. (Εργαστήριο Γεωδαισίας και Γεωδαιτικών Εφαρμογών)
Μετρολογία, ανάλυση σήματος και συνδυασμός γεωδαιτικών οργάνων, δορυφορικών, ρομποτικών και συμβατικών- εφαρμογές σε διάφορους τομείς (διάνοιξη σηράγγων, κατασκευή υψηλών και μεγάλων κατασκευών, αρχαιολογία, κ.λπ.). (Εργαστήριο Γεωδαισίας και Γεωδαιτικών Εφαρμογών)
Εφαρμογή προχωρημένων γεωστατιστικών μεθόδων ανάλυσης μεγάλων βάσεων χωροχρονικών δεδομένων για την περιγραφή του αναγλύφου (π.χ., τοπογραφία) και τον χαρακτηρισμό βασικών γεωφυσικών και βιοφυσικών διεργασιών σε δασικές και αστικές περιοχές. (Εργαστήριο Γεωδαισίας και Γεωδαιτικών Εφαρμογών)
Μελέτη των αλληλεπιδράσεων Γης-Ατμόσφαιρας και της απόκρισής τους στην κλιματική μεταβλητότητα (π.χ., ξηρασίες) και τις ανθρωπογενείς επεμβάσεις (π.χ., αλλαγές χρήσεων γης), συνδυάζοντας μετρήσεις πεδίου, δεδομένα τηλεπισκόπησης, και μηχανιστικά μοντέλα αριθμητικής προσομοίωσης. (Εργαστήριο Γεωδαισίας και Γεωδαιτικών Εφαρμογών)