張祖勛教授長期從事攝影測量與遙感的教學和研究工作。主持完成了多項國家和部委重大科研項目，在航空（天）影像測圖自動化方面取得了國際一流的研究成果，曾獲得國家自然科學二等獎、國家科技進步二等獎等一系列國家和部委的獎勵。推出擁有自主知識產權的數字攝影測量系統VirtuoZo，迄今為止在國內外已經推廣應用1000余套，產生經濟效益逾億元。

近年來，張祖勛教授致力于將數字攝影測量的最新發展應用于工程設計、工程測量與數碼城市的建立等領域，使攝影測量在工程領域中開創新的應用。建立新一代航空航天數字攝影測量處理平臺――數字攝影測量網格(DPGrid)，并于2007年通過國家測繪局鑒定。2009年，基于DPGrid（數字攝影測量網格）的正射影像更新項目通過國家測繪局鑒定，整體上達到國際領先水平。

撰寫論文、著作二百余篇，被SCI、EI檢索七十余篇，著作“數字攝影測量學”獲1999年“全國優秀科技圖書獎”暨“科技進步獎（科技著作）”三等獎。培養碩士、博士研究生五十余名。