主持科研项目：
国家重点研发计划课题“白洋淀上游河流补水量质综合保障”（2018-2021）
国家自然科学基金面上项目“基于水位预测及其不确定性分析的白洋淀生态补水优化研究”（2022-2025）
国家自然科学基金面上项目“基于多源遥感信息的缺资料流域水文模型参数率定研究”（2017-2020）
国家自然科学基金重大研究计划重点项目“变化环境下的雅鲁藏布江流域径流响应与水文过程演变机理研究”课题二“雅江流域下垫面演变特征及其驱动力分析”（2017-2020）
国家自然科学基金青年项目“植被与水文过程双向耦合的流域分布式水文模型研究”（2013-2015）
“十二五”国家科技支撑计划专题“流域水循环与生态响应过程模拟关键技术研究”（2013-2015）
生态环境部环境规划院课题“典型流域不同水文条件下污染负荷变化研究”（2019.5-12）
环境保护部区域和行业重大发展战略环境评价项目重点专题“中原经济区战略环境影响评价水资源与水环境影响评价”（2013-2014）
云南省昭通市环保局“云南省昭通市“三线一单”编制”（2019-2020）
北京师范大学自主科研基金"湿润地区流域生态水文过程模拟”（2013-2014）
参与科研项目：
水利部公益性行业科研专项项目“东北粮食主产区旱灾评估技术及应用平台研究”专题三“基于遥感技术的农业旱灾监测与预警技术”(2014-2016)，技术负责人
鄂尔多斯市环保局项目“鄂尔多斯环境承载力与产业发展对策研究水资源专题”（2015-2016），技术负责人
水利部水利水电规划设计总院项目“全国各水资源分区用水量汇总分析”（2012-2013），技术负责人
环境保护部区域和行业重大发展战略环境评价项目重点专题“西南地区战略环评水资源评价”（2012-2013），技术负责人
水利部发展研究中心项目“地下水集中式饮用水源地保护管理制度与保障措施研究”（2012），技术负责人
水利部发展研究中心项目“海水淡化配置水资源的影响因素和理论分析研究”（2011），技术负责人
日本学术振兴学会（JSPS）科学研究资助基金基础研究项目“基于流域水文模型和遥感技术相融合的无资料地区河流流量推算研究”（2009-2010），技术负责人
国家自然科学基金重点支持项目"黑河流域中游地区生态-水文过程演变规律及其耦合机理研究”（2012-2015），技术骨干
日本科学振兴机构(JST)战略创造研究推进事业研究项目（CREST）“气候变化背景下城市可持续供水系统研究 ”(2009-2014)，技术骨干
代表性论文：
Sun W, Jin Y, Yu J, Wang G, Xue B, Zhao Y, Fu Y, Shrestha S. 2020. Integrating satellite observations and human water use data to estimate changes in key components of terrestrial water storage in a semi-arid region of North China. Science of the Total Environment, 698:134171.（SCI，IF: 7.963）
Han Q, Tong R,Sun W (Corresponding author), Zhao Y, Jin Y, Wang G; Shrestha S, Yu J. 2020. Anthropogenic Influences on the Water Quality of the Baiyangdian Lake in North China over the Last Decade. Science of the Total Environment, 701:134929.（SCI，IF: 7.963）
Chen H, Li Y,Sun W, Song L, Teng Y. 2020. Characterization and source identification of antibiotic resistance genes in the sediments of an interconnected river-lake system. Environment International, 137, 105538.（SCI，IF: 9.621）
Sun W, Wang Y, Fu Y, Xue B, Wang G, Yu J, Zuo D, Xu Z. 2019. Spatial heterogeneity of changes in vegetation growth and their driving forces based on satellite observations of the Yarlung Zangbo River Basin in the Tibetan Plateau. Journal of Hydrology, 574, 324-332. (SCI, IF: 5.722)
Wang G, Li J, Sun W (Corresponding author), Xue B, A Y, Liu T. 2019. Non-point source pollution risks in a drinking water protection zone based on remote sensing data embedded within a nutrient budget model. Water Research, 157, 238-246. (SCI, IF: 11.236)（ESI热点论文）
Sun W, Fan, J, Wang G, Ishidaira H, Bastola S, Yu J, Fu Y, Kiem A, Zuo D, Xu Z. 2018. Calibrating a Hydrological Model in a Regional River of the Qinghai-Tibet Plateau Using River Water Width Determined from High Spatial Resolution Satellite Images. Remote Sensing of Environment, 214, 100-114. (SCI, IF: 10.164)
Fu Y, Piao S, Delpierre N, Hao F, Hanninen H , Liu Y, Sun W, Janssens I, Campioli M. 2018. Larger temperature response of autumn leaf senescence than spring leaf-out phenology. Global Change Biology, 24(5), 2159-2168. (SCI, IF: 10.863)
Sun W, Wang Y, Wang G, Cui X, Yu J, Zuo D, Xu Z.2017. Physically based distributed hydrological model calibration based on a short period of streamflow data: case studies in four Chinese basins, Hydrology and Earth System Sciences, 21, 251-265. (SCI, IF: 5.748)
Sun W, Yao X, Cao N, Xu Z, Yu J.2016. Integration of soil hydraulic characteristics derived from pedotransfer functions into hydrological models: evaluation of its effects on simulation uncertainty, Hydrology Research, 5: 964-978. (SCI, IF: 2.419)
Yao X, Yu J, Jiang H, Sun W, Li Z.2016. Roles of soil erodibility, rainfall erosivity and land use in affecting soil erosion at the basin scale, Agricultural Water Management, 174: 82-92. (SCI, IF: 4.516)
Sun W, Ishidaira H, Bastola S and Yu J. 2015. Estimating daily time series of streamflow using hydrological model calibrated based on satellite observations of river water surface width: Toward real world applications, Environmental Research,139:36-45. (SCI, IF: 6.498)
Sun W, Ishidaira H and Bastola S. 2012. Calibration of hydrological models in ungauged basins based on satellite radar altimetry observations of river water level, Hydrological Processes, 26(23): 3524–3537. (SCI, IF: 3.565) (被编辑部收录于最佳中国论文选集)
Sun W, Ishidaira H and Bastola S. 2012. Prospects for calibrating rainfall-runoff models using satellite observations of river hydraulic variables as surrogates for in situ river discharge measurements, Hydrological Processes, 26(6): 872–882. (SCI, IF: 3.565)
Sun W, Ishidaira H and Bastola S. 2010. Towards improving river discharge estimation in ungauged basins: calibration of rainfall-runoff models based on satellite observations of river flow width at basin outlet, Hydrology and Earth System Sciences, 14: 2011-2022. (SCI, IF: 5.748)