民国二年十月，南通张季直先生（謇）到北京就农商部总长之职（原有的工商部和农林部合并为农商部）。他是提倡当时所谓“棉铁政策”的。他的次长是武进刘厚生先生（垣），也是实业家，又是矿政司司长张轶欧早年在南洋公学时的国文教员。轶欧极力向这两位新首长陈说设立中国地质调查所的重要。据厚生先生的记载，他做次长只做了三个月。三年一月底就因母丧回南了，但地质调查所的开办费经常费的预算都已提出国务会议通过了，他还“依照张轶欧的计划，用种种方法筹到五万元一笔款子，作为地质调查所的开办经费”。他说，他虽然没有见过丁文江的面——因为他到山西调查矿产去了——但张轶欧已推荐他做地质调查所所长。厚生先生并且在临走之前，郑重的嘱托张季直先生注意这个地质调查所，不可被人破坏。
在这个时候，在君和德国地质学者梭尔格（Solger）正在太行山里旅行。在君十一月十三日到井陉矿务局的总机关所在地冈头村，与梭尔格会合。他们先在冈头同做了三天的调查研究，然后决定分工的计划，梭尔格调查凤凰岭以北，在君调查凤凰岭以南。他们把井陉一带的地形和地质调查明白了，于十一月二十六日会同从井陉步行到娘子关。因为下大雪了，他们改坐火车到太原，在太原住了两天，十一月三十日到阳泉。他们花了八天工夫，调查正太铁路附近的地层次序，煤铁的价值。然后他们决定梭尔格担任测绘铁路以北的地图，东到太行山边，西到寿阳，北到盂县；在君担任测绘铁路以南的地质图，东到太行山边，西到煤系以上的地层，南到昔阳的南境。
在君的路线是：十二月九日离开阳泉，经过义井、南天门，到平定；由平定上冠山，经宋家庄、锁簧、谷头、立壁，东上到浮山；从浮山南坡下来，到昔阳。又从昔阳顺南河，到柴岭，东南到蒙山，东北到凤凰山，然后北上风火岭，到张庄；再经马房、立壁、西郊、东沟、白羊墅，于十二月二十三日回到阳泉。
在君自己说：
我初次在北方过冬，御寒的衣具本来不完备，而这两星期中，早上出门的时候，温度平均在零度以下八度，最低的时候到零度以下十八度。上浮山遇着大雪，上蒙山遇着大风——在蒙山顶上十二点的时候温度还在零度以下十度，所以很苦。但是这是我第一次在中国做测量工作，兴趣很好。回想起来，还是苦少乐多。
他的游记的一部分——不太专门的一部分——见于他的《漫游散记》第六、七、八章（《独立》第十三，十四，十六期）。他这一次调查旅行的记录有三个最重要之点：第一是他指出“太行山”一个名词应该有新的地理学上的定义：那从河南的济源、沁阳，到河北的阜平，山脉是南北行的，那才是真正的太行山。从阜平起，山脉转向东北，绕到北平的北面，再向东连到山海关，这一段地质的构造极其复杂，与太行山本身不同，应该叫做燕山。他附带的指出，太行山的“八陉”，根本没有道理。其中军都陉（即居庸关）、飞狐陉、蒲阴陉（即紫荆关），都在燕山，而不在太行山；而穿过太行山的路没有一条比得上井陉的重要。
第二点是他指出，中国传统地理学把山脉当做大水的分水岭，是与事实不符的。例如唐河、滹沱河、漳河，“都从山西穿过太行，流到河北”。又如棉水、沾水，也都穿过太行。在君说：“可见得这些水道都与现在的地形有点冲突。研究这种水道的成因，是地文学上极有趣味的问题。”
第三点是，他的调查报告是中国地质学者第一次详细的证实山西的“平定、昔阳的铁矿不容易用新法开采，所以没有多大的价值”。德国的地质学家李希霍芬男爵（BaronFerdinandvonRichthofen，1833—1905）在太平天国乱后来游历中国，回去后发表了三大册的报告，其中说到“山西真是世界煤铁最丰富的地方：照现时世界的销路来算，山西可以单独供给全世界几千年。”在君自己说他民国二年到山西调查铁矿，“抱后来农商部又请了几个瑞典地质学者安特生、丁格兰等调查国内的铁矿。地质调查所的中国地质学者也参加，并继续这种调查工作。到民国十年（1921），调查所把多年调查的结果编成一部《中国铁矿志》。翁文灏先生曾在《中国地下富源的估计》（《独立》第十七期）里总括民国十年的估计如下：
全国铁矿砂总储量是九万七千万吨，其中辽宁一省却占了七万四千万吨。除了辽宁，在关内的只有二万三千万吨。就连辽宁在内，照美国每年要开采一万万吨的比例，也九年便可开完。所以中国的铁矿真不算多。……
在君于民国二年十二月底从山西回到北京，第二天就奉到命令，派他到云南去调查云南东部的矿产。这时候他的父亲吉庵先生死了，他回到家乡，办完父亲的葬事，于民国三年（1914）二月三日从上海出发，取道香港、安南，乘滇越铁路，于二月十三日再到昆明。他这一次单身作西南地质矿产的调查，走了一年，到民国四年（1915）初，才回到北京。黄汲清先生在《丁在君先生在地质学上的工作》（《独立》第一八八期）里，曾略记这一次的独力调查旅行的路线及重要性如下：
丁先生第一次大规模的调查为民国二至三年云南之行。他从安南入云南，当即赴个旧看锡矿。随至昆明，复北行考查，经富民、禄劝、元谋，过金沙江，至四川之会理。由会理折而东南行，再渡金沙江，入云南东川府属考查铜矿。复由东川东行入贵州威宁县，又折而南，经云南之宣威、曲靖、陆良，而返昆明。综其云南四川之行，除研究东川会理之铜矿，个旧之锡矿，宣威一带之煤矿外，曾作有路线地质图，表示地层及地质构造，曾特别研究寒武纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪及二叠纪地层，采集化石甚多，一部分已经地质调查所研究出版。丁先生之工作，一方面改正法国人Deprat的错误，一方面建立滇东地层之基础，为后来调查之基。
他在《漫游散记》的第三章以下，曾把这一次长期旅行的不太专门的部分写出来，共分五个大纲领：
一、云南个旧的锡矿（《独立》第二十、二十一、二十三、二十四期。）
二、云南的土著人种（《独立》第三十四、三十五期。）
三、四川会理的土著人种（《独立》第三十六、四十二、四十六期。）
四、金沙江（《独立》第四十八、五十二、八十三、八十四期。）
五、东川铜矿（《独立》第八十五期。此题未完。他另有英文记东川铜矿，载在《远东时报》FarEasternReview，November，1915.）
他的任务是调查云南东部的矿产，个旧本来不在他的调查路线之内。但他觉得到了云南而不到个旧是可惜的，因为中国产锡占世界产锡的第三位，而个旧产锡占中国产额的百分之九十四五。所以他决定在向东去之前，先到个旧去看看。他在个旧调查了近两个月——二月十九到四月十二日——他的四篇个旧游记，写个旧的地形，锡矿的分布，土法采矿冶金业的大成功及其成功的天然因素，土法采矿的缺点，个矿采矿工人的痛苦生活，都是最有力量的记游文字。
例如他写背矿的工人：
背矿的工人用一个麻布搭连口袋，一头装上二十五斤矿砂，前后的搭在肩上。右手拿一根一尺多长的棍子做拐棒，……头上裹一块白布的包头。包头右边插一根一尺长的铁条，上挂着一盏油灯。包头左边插一根四寸多长的竹片或骨片。背矿出洞，一步一喘，十步一停。喘的声音几十步外都听得见。头上流下的汗把眼睛闭着了，用竹片抹去，再向前挨着爬走。洞子里的温度当然比洞外高。走到洞口，浑身上下都是汗，衣服挤得下水来。凉风一吹，轻的伤风，重的得肺炎肺痨。尤其是未成年的童丁容易死亡。工人的住处叫做伙房，是一间土墙的草蓬，几十个人睡在一处。我曾在银洞的伙房里睡过一夜，终夜只听见工人咳嗽的声音，此停彼起，……我一直到天明不能合眼。
这样描写工人生活的文字是应该可以引起社会抗议的喊声同劳工待遇的改革的。
在君写云南的土著民族和四川会理的土著民族的几篇文字是他研究人种学的开端。他在前三年旅行西南时已注意到西南的土著民族了，这一次匆匆准备作矿产地质的调查，竟忘了作人种学研究的准备。所以他四月中从个旧回到昆明，在购买牲口，雇用伕子的十天之内，他用英国皇家学会的“旅行者指南”里的图样，请云南兵工厂给他做了一副量圆体径的曲足规（Callipers），加上几件普通测量用的仪器测杆、皮尺，这就是他研究人种学的工具了。
在《漫游散记》里，他记录了他测量栗苏、青苗、罗婺、罗倮四族人的结果。这里还有他会见苦竹土司太太禄方氏——那位“我生平所见东方人中少有的美人”——的一段有趣味的故事。
在君死后，吴定良先生有《丁在君先生对于人类学之贡献》一文（《独立》第一八八期），指出他曾计划“中国人体质之分类”的研究论文——
七八年前，在君先生即开始搜集材料，计共六十五组。其中由在君先生亲自测量者十四组，约共一千一百余人，尤以蜀黔滇等省边境诸土著民族测量材料为最可贵。又在君先生与许文生（Stevenson）、葛内恩（Graham）两教授共同测量者两组。其余则为他人测量而经在君先生详细校审认为可作比较资料者。
吴先生又说：
人体测量学之价值全视其测量之正确度而定。在君先生平时对于此点特别注意。其所采用之材料，据许文生氏言，曾费半年时间检验各组测量数值。如某组或某项测量有可疑或欠准确者，必尽使除去。其治学之精严如此。
测量之结果又视分析方法而定。在君先生所采用之方法有三种，皆统计学上认为最精确者。此实国内用数量方法研究科学之先导也。……
在《庆祝蔡元培先生六十五岁论文集》下册，在君有一篇英文的论文，题为OntheInfluenceoftheObservationalErrorinMeasuringStature，SpanandSitting-HeightUpontheResultingIndices，即是用三十六组材料，比较两种指数之价值。此两种指数，一为人的“立高”对“两臂展开宽度”之比较，一为人的“立高”对“坐高”的比数。此文中应用潘匿托斯基氏公式（Poniatowski’sFormulas）证验两种指数是否曾受测量错误的影响。此文的结论是：一、就两种指数价值而论，“汉人”（原文Chinese）与中国各地之“非汉人”（原文Non-Chinese）之体质有显著的区别；二、证明此三十六组之指数并未受测量错误的影响（此三十六组中，二十一组为“汉人”，十五组为“非汉人”）。
在君用统计学的方法治学，并不限于人种学的研究。民国十二年他发表了一篇《中国历史人物与地理之关系》（《科学杂志》八卷一期，《东方杂志》二十卷五期），就是试用统计学的方法来看中国历史。
最精密又最有成绩的，是他用统计学的方法来研究古生物。民国二十一年（1932），他在《中国地质学会会志》第十一卷发表了他的《丁氏石燕及谢氏石燕的宽高率差之统计研究》（英文，原题为AStatisticalStudyoftheDifferencebetweentheWidth-heightRatioofSpirifertingiandthatofSpiriferhsiehi）。黄汲清先生说：“此文用统计学方法定两种石燕之区别。此种方法亦可应用于他种古生物之研究。”