无人机应用实例：靠空拍回传即时影像确保水库安全

无人机已被应用在许多领域，例如娱乐、新闻报导、紧急救灾等等，现在，无人机空拍也被应用在重要基础设备的维护管理，国内已有业者运用无人机巡检水库的结构安全，以取代人工巡视，强化水库的安全管理。

这几年无人机的应用快速发展，除了机种客制化设计、价格降低，使得无人机的应用慢慢成熟，其他像是物联网感测器，如热成像、幅射、化学、生物，无人机透过物联网连接通讯，搜集各种数据。其次，GPS定位技术的精进，让无人机能够导航飞行路径、精准降落定位，而电池密度的提升，以延长无人机的飞行时间，电池轻量化也有助于无人机的更多应用性。

另外，图像处理技术包括支援3D深度感测、AR，还有人工智能让无人机自主飞行运作、避开障碍，让无人机能够执行更复杂的任务，增加实用性。

目前无人机已应用在娱乐内容产制、新闻报导、紧急救灾上，例如灾害救援，民国99年北二高发生走山意外，高速公路因土石掩埋而中断，国土测绘中心就利用无人机从高空进行拍摄，产生正射影像、三维立体模型、数值高程模型，以快速掌握崩塌面积、土方量，作为调派挖土机具、人员数量的决策参考。

无人机也被应用在基础建设的安全管理上，例如对桥梁的空拍，确认桥梁结构的安全是否有疑虑。工研院也和台湾高铁合作测试，过去高铁的高架或桥梁巡检大多是利用夜间停驶时段，在高架轨道或桥梁下方行驶车辆，以吊臂或云梯进行人工检视，现在利用无人机空拍影像，白天就能进行安全巡检，并降低夜间人工作业的危险性。

靠无人机空拍检视水库安全

水库管理是另一个安全巡检的例子，承接水利署多项水库工程的黎明工程总经理黄贞凯在本周工研院ICT TechDay中分享他们如何利用无人机协助水库强化安全管理。

他表示，目前水利署列管的水库有200多座，这些水库依规定每五年须进行一次安全评估，由于水库的安全悠关民生，若水库的结构有安全疑虑，可能导致重大的灾情，因此水库的建造比照核电厂规格。在新的水利署长上任后，支持以科技协助水库管理。

黄贞凯指出，过去仰赖人工目视进行检查，可能因天气状况，很难数十年如一日的完成检查，常常有便宜行事的情形。以乌山头水库为例，集水区60平方公里，若有滥垦、盗采的不当行为就会导致水库淤积，加上水库的分支，过去仰赖人工乘船巡视易会有巡检上的死角。因此尝试以无人机空拍影像协助水库的管理。

黎明工程向水利署建议，使用无人机为水库进行安全巡检，搭配水库内布署的感应器，协助管理单位快速了解水库现况、拟定对策。

以无人机进行水库的安全巡检，需搭配后台的无人机管理系统，遥控器及地面站笔电，负责无人机的电子围篱、航点设定、航程管理、一键起降、断讯处理，而巡检影像管理平台，负责巡检影像如照片或影片的上传、调阅及权限管理。

黎明工程以位于苗栗的鲤鱼潭水库为例，该水库是一座滚压土石坝，坝高达96米，坝顶宽度为10米、坝顶长约235米。这座水库先前是以人工巡检，确认水库的安全，但受限于水库或周边的地形限制，增加人工巡检的难度。

鲤鱼潭水库的锯齿堰溢洪道为一大特色（图片来源：苗栗文化观光旅游网）

他们以4G控制无人机空拍水库，除了水库的定期安全检查，当豪雨、地震、台风过后，也能以无人机快速机动性的巡视水库的安全，以取代人工巡视。

利用无人机空拍影像，检查水库的土建构造物、周边边坡，例如上下游的坡面检视、溢流面检视、侧墙面检视、左岸边坡检视、观虹桥桥梁检视、锯齿堰堰面检视及桥梁检视。

鲤鱼潭水库的锯齿堰溢洪道设计，墙面的高低落差，过去靠人工目视定期巡检，现在透过无人机拍摄影像，后方管理单位可以即时检视无人机的影像：

“以无人机空拍执行水库的安全巡检工作，除了提供即时的影像资料外，也能作高精度的影像前、后时间比对，透过不断的巡查、检视确保水库的安全”。以大坝下游的坡面为例，如果下游坡面有异常植生茂密，可能就是出现渗水的情形，过去靠人工巡检可能便宜行事，站在坝顶从远处检视下游坡面，现在透过无人机空拍影像，比对前后期影像差异，作为判断的参考。

无人机空拍也能解决人工目视易受地形限制的问题，从高空拍摄可以较容易取得巡检影像。以鲤鱼潭水库的锯齿堰墙面为例，过去受到墙面高低落差影响，可能无法常常派人下去检视，现在，采用无人机可以随时检视墙面影像，即使正在溢流也能观察放水情形。

无人机所拍摄的影像回传到云端管理平台，空拍影像经过筛选、校正、拼接处理及储存，让管理者可透过平板电脑、手机或笔电检视影像，并且支援多点多载具的同步影像直播，让管理人员可以掌握即时的状况。

不只是外部结构，黎明工程也试着以无人机取代人工方式，检视水库内的送水管道，但黄贞凯坦言，因为水道内GPS讯号受限，现在还需要现场人员进行实地操作，未来无人机要在隧道或水道内，除了需要克服GPS讯号缺乏问题，也必须解决透过网络回传影像的难题。