Dr. Žiga Kokalj je doktoriral iz daljinskega zaznavanja (2010, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani). Tekom študija je pridobil Zoisovo štipendijo, diplomsko delo pa je bilo nagrajeno s Prešernovo nagrado. Doktorski študij je opravil v okviru programa usposabljanja mladih raziskovalcev. Njegovo področje delovanja obsega obdelavo podatkov aerolaserskega skeniranja in tehnike njihovega prikaza, obdelavo optičnih satelitskih posnetkov, spletno kartografijo, prostorske analize in modeliranje naravnih procesov, zlasti z vidika vpliva delovanja človeka na okolje, tako v zgodovini, kot sedanjosti.

Svoje znanje je izpopolnjeval tudi v tujini; krajše obdobje na Kebenhavnski univerzi na Danskem (2006) in na Univerzi v Toursu v Franciji (2007), daljše obdobje pa na Univerzi v Birminghamu v Angliji, kjer je bil na trimesečnem študijskem obisku (2006) ter štiri mesece kot gostujoči znanstvenik (2008). Kot gostujoči znanstvenik je mesec dni deloval tudi na Islandskem Inštitutu za arheologijo (2010) in na organizaciji Historic environment Scotland (2017) ter tri mesece na Italijanskem inštitutu za tehnologijo (2021) .

Sodeloval je v dveh centrih odličnosti, petih projektih okvirnega programa Evropske Unije, po enem projektu evropskih programov INTERREG in ERA STAR, treh projektih Evropske vesoljske agencije ter drugih mednarodnih in domačih, temeljnih, aplikativnih in bilateralnih projektih. Je član raziskovalne programske skupine in reden aktivni udeleženec znanstvenih konferenc in simpozijev s področja prostorskega modeliranja z geografskimi informacijskimi sistemi in daljinskega zaznavanja (26 vabljenih predavanj). Je tudi član prvega slovensko-francoskega pridruženega evropskega laboratorija ModeLTER (CNRS (Francija) - ZRC SAZU). V soavtorstvu ali samostojno je objavil več kot 50 znanstvenih prispevkov.

Bil je somentor pri večih zaključenih magistrskih nalogah v Sloveniji in tujini in je mentor mladima raziskovalcema. Je urednik knjižne zbirke Kraj, prostor, čas in recenzent več znanstvenih revij.