2013年具有划时代意义的“一带一路”战略构想被提出,构建“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”新格局的壮举,将古丝绸之路这一历史符号又一次推到到了全世界人民的面前。在这一发展契机下,对古丝绸之路本体进行研究是必要的。沙漠丝绸之路新疆段作为古丝绸之路的重要组成部分,曾在历史上发挥了重要作用。对汉唐时期新疆段丝绸之路的研究是连带着对历史时期丝绸之路沿线自然环境变迁、资源环境演变以及城镇聚落体系演化等的整体分析,以期为“一带一路”战略构想的实现提供理论支持。文章以汉唐时期沙漠丝绸之路新疆段为研究对象,主要研究和探讨了以下两方面的内容:一是基于遥感影像数据的处理和分析,探讨沙漠丝绸之路古遗址信息的提取方法;二是结合相关历史文献、考古资料和遥感影像数据、野外考察数据等,利用空间信息技术对汉唐期间丝绸之路新疆段的历史线路进行重绘,并对其空间演变轨迹和变迁机制进行分析。文章首先介绍了国内外对古丝绸之路的研究现状及进展,同时对空间信息技术应用于文化遗产的研究作了探讨。其次,以两汉、魏晋、南北朝、隋唐四个时期为时间尺度,以新疆境内的丝绸之路为空间尺度,介绍了历史文献、考古资料和遥感影像数据、野外考察数据的收集整理过程;选取北线东段部分区域为试验区,结合相关的空间信息技术对古遗址信息提取方法进行探讨,实现了基于形状指数的试验区古遗址的提取;对相关丝路古地图数字化配准的基础上,结合文献分析结果完成汉唐期间沙漠丝绸之路新疆段历史线路的重绘;分析了汉唐期间沙漠丝绸之路新疆段的时空演变过程和变迁原因。最后,总结了沙漠丝绸之路新疆段信息提取与历史线路时空演变的研究成果与不足,并提出相应的改善方案。