周成虎和团队主要研究方向包括：地理信息表达与全空间信息系统理论、空间数据的知识挖掘与地学智能计算、遥感大数据地学分析与应用等；在应用基础研究方面，他们发展了智能化遥感影像分析与离散地理系统模拟的理论与方法，研究和建立了适用于空间复杂系统模拟和分析的地理元胞自动机模型，建立了基于微分几何原理的全球地理格网模型及其地理格网分析体系；在应用方面，他们研究和发展了洪水灾害遥感监测与灾情评估的技术方法，开拓了我国海洋渔业地理信息系统的研究领域。周成虎还主持和参加了重大自然灾害遥感监测与评估运行系统的研发，以及香港环境遥感综合研究等国家“九五”科技攻关计划、“863”计划和国际合作等重点项目。
这些年来，周成虎团队发挥基础理论与产业核心技术优势，重点打造地理时空大数据技术，形成产业发展的核心竞争力。目前，我国在追赶发达国家先进技术中，在遥感与地理信息系统技术领域的差距不断缩小，在某些方面实现了跨越式发展。
“GIS所需要的是高性能计算环境下的空间处理与分析计算，这样的技术体系到目前还没有形成，全世界的地理信息工作者都处在同一起点，我们可以引领这个时代的发展。”周成虎说。这些年来，他和团队常驻中科苏州地理科学与技术研究院，依托先进的科研条件，在时空大数据制造、信息转化运用、地学科普与智慧教育等方面都取得了进展。
在地理信息系统领域，我国从第七个“五年计划”，即1986年开始，就在部署自主核心技术。
“早期GIS领域的高科技基本是引进、消化、吸收、再创新，形成第一代技术。我们现在正在发展第二代技术，即原创的核心技术。估计再过五到十年，我们就会在这一领域里，拥有全球领先技术。”周成虎介绍。从20世纪90年代开始，他所在的资源与环境信息系统国家重点实验室，就一直着手把实验室的科学与技术应用于实际，培育出行业内第一国产品牌GIS软件生产图。因此，周成虎对高科技的创新和产业化也有切实的体会与看法。他认为，高新技术的产业链条和传统制造业存在很大的不同，而制约研发成果实现产业化的“链条”还没有运转起来，甚至还没有对接。所以，打通研究、应用、产业化的“链条”是一条很长的路，同时也是“必由之路”。
周成虎介绍，以前制作地图，需要先采集数据信息，然后找制图人员把图画出来，再送到工厂印刷，而现在采集完信息后电脑会自动加工，并直接推送给用户，这与纸质地图的产业链有着本质的区别。有了这些优势，使用手机导航地图的用户得到的数据信息都是实时的，而且每一个人所走的路线都为之后的使用者提供了新的数据。
高技术的产业链不仅更短，而且参与高技术产业的人员也可能并不是专业技术人员。对于这一改变，周成虎认为，在过去十年，科技的变革十分巨大，而未来，科技创新催生的体系变化也将十分明显。
生于江苏，长于江苏。20世纪80年代，周成虎从南京大学地理系毕业后，进入中科院地理科学与资源研究所学习与工作，他一直致力于空间数据的知识挖掘、遥感影像的地学分析与应用。虽然人不在江苏工作，但他的心一直牵挂家乡发展。前些年，他促成了中科院地理信息与文化科技产业基地在苏州的筹建。周成虎说，他与江苏之间的纽带，就是浓浓的乡情和对中国GIS技术应用的热情。
对于江苏未来的创新发展，周成虎认为，江苏的整体创新能力很强，人才优势和文化优势明显，创新环境也很好。比如南京市在全国范围内，是高校特别多的5座城市之一，而且江苏各级政府机构办事效率高，社会文明、经济发达。但同时，在互联网行业，江苏冒尖的企业不是特别多，在工业领域里也缺乏特别冒尖的现代工业体系。他希望未来江苏能够在材料、生命科学、大数据与人工智能等领域，有新的发展和突破，以此带动江苏经济和社会取得更大的进步。
周成虎认为，空间大数据在未来也会有一个更新的发展。“地图就是我们最传统的空间数据，现在我们用的是电子大数据。任何一个数据都要给它打上时间标志和空间位置，所以空间大数据是整个大数据时代的最基础部分之一，和各行各业、各个领域都会交叉结合。而且南京大学、东南大学等院校在大数据和人工智能方面都很有优势。”周成虎说。
周成虎在国内外学术期刊发表论文500余篇，出版学术专著和图集19部。他还担任南京大学、湖南师范大学的兼职教授，同时还是《遥感学报》《地理研究》《地球信息科学学报》《国际地理信息科学》（IJGIS）等杂志的编委。
“创新是一个累积的过程，需要独立思考，需要扎实去做。”周成虎对基础研究的应用倾注了大量心血。他说，20世纪50年代，科学院和产业之间联系非常密切，很多科研人员的实验都在工厂里做，与地方政府、产业结合得很好。
“我们搞资源与环境的，其实很多都是在田里面干，所以大家总是讲要把文章‘写’在大地上。如果真的是在工厂，或是在田里，与应用结合起来，可能既对科技创新有直接改变，也能够把它加工出来。”自称跑野外出身的周成虎，一直践行着将科研成果写在祖国大地上的理想。
科研工作之外，周成虎的兴趣爱好是经常到野外跑一跑、转一转，和大自然来个亲密接触。他说，这也是很多学地理的人的共同爱好，只有对脚下的土地有感情了，才会把肩上的责任扛起来。周成虎非常重视科研新生力量的培养，他在指导研究生时，会引导他们思考问题，学习跨学科的知识。
砥砺奋进，再创辉煌。近年来，江苏区域创新能力继续位居全国前列，科技创新环境进一步改善，创新型省份建设取得明显成效。说到“创新”，周成虎认为，创新意识对一个国家、一个民族的发展非常重要，所以应该在全社会倡导创新意识、营造创新氛围、鼓励创新行动，同时还要包容创新的想法。