กลุ่มงานวิจัยเพื่อพัฒนาระบบการจัดการสิ่งแวดล้อมและพัฒนาแอพลิเคชั่น ได้แก่ การพัฒนาระบบการพยากรณ์คุณภาพอากาศ เพื่อใช้สำหรับจำลองการคาดการณ์ผลผลิตข้าว การสนับสนุนข้อมูลภูมิสารสนเทศด้วยภาพถ่ายดาวเทียมในการตรวจสอบสิทธิ์ในที่ดินของเกษตรกร การพัฒนาแบบจำลองโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อการพยากรณ์น้ำท่วมในรูปแบบโมบายแอพพลิเคชั่น การพัฒนาระบบพยากรณ์อากาศและแอพพลิเคชั่นเพื่อเตือนภัยจากพายุฤดูร้อน การพัฒนากลไกภาคีความร่วมมือเพื่อจัดการภัยพิบัติน้ำท่วมและดินโคลนระดับพื้นที่ ด้วยการใช้ระบบข้อมูลและความรู้เชิงปฏิบัติการ การพัฒนาระบบฐานข้อมูลและเว็บไซต์รายงานสถานการณ์ฝุ่นควัน PM 2.5 เพื่อสนับสนุนงานบริหารความเสี่ยงและผลกระทบในพื้นที่จังหวัดเชียงใหม่ งานวิจัยของคลัสเตอร์นี้ ยังรวมถึงการทำงานด้วยความรู้ทางสังคมศาสตร์ สร้างกระบวนการเรียนรู้และถอดบทเรียนจากการจัดการไฟป่า เพื่อแก้ไขปัญหาฝุ่นควันโดยการมีส่วนร่วมของภาคีเครือข่ายชุมชนและภาคประชาสังคมในจังหวัดเชียงใหม่