Tematyka fotogrametrii naziemnej była rozwijana w Zakładzie Fotogrametrii od początku lat siedemdziesiątych XX wieku. Prowadzone w tamtym okresie badania odpowiadały głównie potrzebom fotogrametrii inżynierskiej. Badania stanu zbiorników poflotacyjnych, wyznaczanie trajektorii i przechyłów statków w trakcie ich wodowania, badania odkształceń powierzchni jazów powstałych w trakcie ich budowy oraz  badania rozrzutu odłamków skalnych w trakcie prac strzałowych w kamieniołmach to tylko niektóre z obszarów działań naukowych Zakładu. W okresie dynamicznego rozwoju technologii cyfrowej w fotogrametii, głównym celem badań Zakładu Fotogrametrii stała się fotogrametria lotnicza i satelitarna. Dalszy rozwój cyfrowych technik pomiarowych spowodował, iż Zakład dostrzega potrzebę ukierunkowania swoich badań na problemy fotogrametrii bliskiego zasięgu jako głównego źródła danych do opracowań wirtualnych map przestrzennych, w tym przestrzennych map inwentaryzacyjnych obiektów i ich wnętrz.

Tematyka fotogrametrii lotniczej była realizaowana w Zakładzie Fotogrametrii od początku jego istnienia. Badania prowadzone w Zakładzie w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych XX wieku  wspomagały zadania o charakterze technologicznym na bazie których powstawały wytyczne techniczne dla instrukcji wydawanych przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii. Tematyka badawcza obejmowała wówczas zagadnienia związane z technologią sporządzania numerycznych map sytuacyjno-wysokościowych w skalach średnich i dużych oraz map inżynieryjno-gospodarczych, w tym map obiektów przemysłowych, tras kolejowych, tras rzecznych, tras ulic, itp., z wykorzystaniem autografu analogowego, zaś w późniejszym czasie  autografu analitycznego oraz diapozytywów zdjęć lotniczych. Obecność w Zakładzie nowoczesnego na ówczesne czasy narzędzia pomiarowego, jakim był autograf analityczny, spowodowała, iż badania naukowe zostały ukierunkowane na potrzeby opracowania i wdrożenia technologii aerotriangulacji analitycznej oraz technologii pomiaru i prezentacji graficznej numerycznego modelu terenu. W tym czasie przeprowadzono także szereg projektów związanych z badaniem dokładności instrumentów fotogrametrycznych oraz metodami ich rektyfikacji. Od 1994 roku główną tematyką badań w Zakładzie Fotogrametrii stała się fotogrametria cyfrowa. Realizując szereg projektów naukowych z zakresu technologii opracowania cyfrowej  ortofotomapy, a w szczególności technologii skanowania zdjęć lotniczych, aerotriangulacji cyfrowej oraz pomiaru korelacyjnego zbioru punktów numerycznego modelu terenu Zakład otworzył nowy rozdział polskiej fotogrametrii. Duży udział w tym sukcesie naukowym miała technika wideo, której badania w odniesieniu do zastosowań fotogrametrycznych stały się podstawą dla późniejszych opracowań skanowanych zdjęć lotniczych. Dalszy rozwój cyfrowych technik pomiarowych, związany z pojawieniem się na rynku fotogrametrycznym kamer cyfrowych oraz technologii lotniczego skaningu laserowego, spowodował, iż obecnie główną tematyką badań w Zakładzie Fotogrametrii jest technologia wirtualnej mapy przestrzennej (3D) obejmującej obiekty przestrzenne, a w tym budynki i ich wnętrza, która w niedalekiej przyszłości zastąpi tradycyjną mapę obrazową (ortofotomapę).

Realizację tematów badawczych z zakresu fotogrametrii satelitarnej rozpoczęto w Zakładzie Fotogrametrii w latach siedemdziesiątych XX wieku. Badania te wspomagały zadania o charakterze technologicznym. W stosunkowo krótkim okresie czasu opracowana została technologia satelitarnej fotomapy i mapy topograficznej dla których źródłem informacji o terenie były rosyjskie wysokorozdzielcze zdjęcia satelitarne. W początkach lat dziewięćdziesiątych badania naukowe prowadzone w Zakładzie Fotogrametrii miały na celu stworzenie odpowiedniego warsztatu dla opracowania metodyki generowania średnioskalowych cyfrowych map obrazowych, w tym metodyki generowania numerycznego modelu terenu, z wykorzystaniem narzędzi fotogrametrii analitycznej oraz systemów przetwarzania obrazów cyfrowych. Z chwilą pojawienia się na rynku komercyjnym wysokorozdzielczych systemów satelitarnych badania ukierunkowane zostały na zagadnienia związane z korekcją geometryczną obrazów VHRS, zakresem ich wykorzystania w pomiarach wysokościowych oraz pozyskiwaniem ortoobrazów satelitarnych jako materiału źródłowego do wytwarzania map sytuacyjno- wysokościowych oraz map przestrzennych aglomeracji miejskich.