空间信息是工程项目建设的基础。测绘、遥感、GPS和GIS等空间信息采集技术在支撑工程项目向更高、更大、更安全等方向发展中发挥了重要作用。随着信息采集技术的迅速发展,大数据技术推动了各行各业迈入了新台阶。海量的空间信息正促进工程项目建设向更智能、更科学、更环保发展。在大数据时代,如何开展工程项目的大数据监测与分析成为了工程遥感监测领域新的研究方向。与此同时,“一带一路”倡议提出以来,迅猛发展的我国境外工程项目对工程项目的投资决策、建设与运营管理都提出了更高的要求。地球大数据技术可以为境外工程项目的前期规划、可行性研究、设计、安全风险评估、施工、后期运营管养及监管提供新技术、新方法和新手段。围绕工程项目大数据监测与分析的理论方法体系与科学问题,面向我国境外工程项目建设中对大数据分析技术的迫切需求,本文系统性的阐述了工程项目地球大数据监测与分析的概念、用户需求、研究内容、主要技术方法和远景目标,以期为未来相关研究工作提供指引。在此基础上,总结了工程项目地球大数据监测与分析的研究进展。研究发现：① 空间信息采集技术的快速发展,使得工程建设比任何时候都能获得更准确、更及时、更丰富的空间信息,工程项目的大数据监测与分析这一新的研究方向应孕而生,可促进工程项目向更智能、更科学、更环保发展;② 工程项目的现状调查、规划、可行性研究、勘察设计、施工和运营与监管等各个环节都对地球大数据监测技术有大量的需求;③ 地球大数据技术在我国工程项目建设中应用的相关研究还处于较为初级的具体技术服务阶段,还难以为工程项目投资决策提供支持,特别是境外工程项目的相关研究尚处于起步阶段,而我国境外工程项目建设存在基础数据匮乏、项目总体规划和模拟水平较低、监管能力弱和人文政治鸿沟风险高等问题,迫切需要开展地球大数据监测与分析,提高投资决策科学水平,降低境外投资风险。

为实现“一带一路”区域可持续发展,我国倡导绿色、低碳、循环、可持续的生产生活方式,建设绿色“一带一路”。遥感技术在生态环境监测与评价方面具有重要作用。本文以“一带一路”区域中国援建的水电站工程为研究对象,基于陆地系列卫星(Landsat)、哨兵2号（Sentinel-2）等遥感对地观测数据,利用决策树与缓冲区分析等方法,从水电站库区概况、水电站对植被生长状况与生态资源影响等方面,开展“一带一路”区域水电站项目建设对当地经济发展和生态环境影响的遥感监测及分析。本文首先根据遥感影像与DEM确定库区及库容,结合最小外接正方形面积比及平均宽度等指标确定各水电站缓冲区类型和范围。利用NDWI及NDVI构建决策树模型,提取各缓冲区土地利用类型,分为水体、林地、草地、耕地和其它5类;结合区域植被覆盖度,估算库区生态占用并对水电站建成前后的土地利用类型和植被变化进行分析。研究结果表明：① “一带一路”沿线10座水电站造成的生态损失与库区面积呈正相关,不同工程间,在水体、林地、草地、耕地和其它方面的损失面积大小存在较大差异;② 土地利用类型与植被覆盖度年均变化幅度约为0.35%、1.27%,水电站修建对周边生态资源与植被生长状况影响较小,同时在植被覆盖度较低的地区水电站的修建会明显改善周边环境;③ 各水电站周边的植被覆盖度差异较大,大部分水电站周边植被生长状况良好;④ 水电站建设始终坚持工程建设与环境保护并重,从施工设计到水电站后期维护期间,积极采取环保措施,减少占用,保护生物多样性,生态风险防范得当;⑤ 水电站提供了优质的清洁能源,促进了当地经济和社会发展。

自“一带一路”倡议提出以来,中国企业在“一带一路”沿线国家投资、承建了大量基础设施项目,这些项目在促进当地经济发展的同时,不可避免地给当地生态环境带来一定的影响。目前国内主要采用统计调查等方法进行监管,缺乏直接的境外工程监管手段。遥感技术能为境外工程项目监管提供新方法、新手段,但地面调查数据难以获取是境外项目监管面临的重要问题。针对该问题,本文以迪拜哈翔清洁能源电站项目为例,结合遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）的优势,提出了一种境外工程的遥感监管方法。① 针对生态环境影响和工程建设进度两项监测内容,建立了遥感监测技术指标体系;② 基于2016—2018年30 m 分辨率的Landsat 8影像和0.5 m分辨率的WorldView-2影像,利用像元二分模型原理、基态修正模型等方法,从植被覆盖度变化、生态空间占用、自然保护区域影响、工程设施建设、施工附属设施变化5个方面对项目生态环境影响和建设进度情况进行监测;最后通过时序影像和监测产品对比,分析了工程建设对生态环境的影响和工程建设进度情况。结果表明：① 该方法能反映工程在建设过程中对周围生态环境的影响,能准确地监测出迪拜哈翔清洁能源电站的建设进度,对“一带一路”其它境外项目建设的监管具有重要参考意义;②项目建设后无大面积植被覆盖度降低的现象,植被覆盖度总体由低区间向高区间转化;③ 项目施工占用沙地1.4780 km²,港口建设填海面积达0.1246 km²,0.0604 km²的湿地被改为施工沉淀池,没有占用耕地;④ 通过转移海底珊瑚、设置防淤帘、预留海龟产卵通道等措施有效地减少了该项目对Jebel Ali海洋生态保护区的影响;⑤ 工程设施和附属设施建设进展明显,建筑面积增加了0.14 km²,港口建设围堰总长达3.785 km。

中亚各国自独立以来,先后经历了政治经济改革、俄罗斯金融危机、全球金融危机、国际原料价格浮动等多次重大事件。为研究中亚地区1992—2017年近30年的社会经济发展变化,以DMSP/OLS、NPP/VIIRS夜光数据以及年鉴数据为数据源,采用夜光总量（SNL）、夜光增长率（PNLG）等指数并结合社会经济参量对中亚社会经济的时空动态发展过程及驱动因子进行分析,研究结果表明：① 夜光可较好的反映中亚国家社会经济发展的时空变化,且夜光对社会经济发展变化的反映较GDP等社会经济参量更直观更敏感;② 独立初期的社会经济改革对中亚地区影响大、范围广,仅土库曼斯坦夜光总量（SNL）增长4.5%,其他各国夜光总量（SNL）均有下滑;③ 20世纪以来的中亚国家由于基础条件、资源禀赋等的差异,各国间差距逐渐拉大,抗风险能力差异大。如全球金融危机（2008年）对塔吉克斯坦影响最大（PNLG=-36.4%）,哈萨克斯坦影响最小（PNLG=-3.6%）;④ 中亚国家易受国际能源市场价格的影响尤其是油气价格增长。通过夜光对中亚社会经济的研究分析,能为中亚区域安全保障以及“一带一路”倡议的实施提供决策参考。

斯里兰卡是海上丝绸之路沿线重要的节点国家,其周边海域生态环境变化与经济发展、休闲生活和食品安全密切相关。利用2002—2017年的MODIS遥感反演产品对斯里兰卡岛周边海域、关键节点港口科伦坡的生态环境参数年际变化规律分别进行分析和2003—2012年的MERIS遥感反射率产品对保克海峡进行水体类型时空分析,结论如下：① 研究区内光合作用有效辐射高值出现在马纳尔湾,海域沿岸浮游植物生物量相对较高,与海表温度负相关,外海浮游植物生物量极低,与透明度负相关。② 科伦坡港附近水温（海表温度）、海面光照强度（光合作用有效辐射）、水体清洁度（海水透明度）、海洋食物网基础的浮游植物生物量（叶绿素浓度）和浮游植物净初级生产力最大值分别出现在4月、3月、3月、8月、7月,致灾因素重点关注8月潜在的赤潮。③ 保克海峡浑浊带的源头是印度的卡里梅尔角,由高韦里河携带大量泥沙造成。这有助于了解和认识高时空变化的保克海峡及斯里兰卡周边海域在不同时间-空间的海洋生态环境。