本技術透過影像辨識、電腦視覺、飛行控制、行爲決策等模組技術，整合一套能獨立完成預先設定之河川巡檢任務的自主無人機巡檢系統，並透過衛星圖資將現有各地方單位之河川靜態物聯網資料整合，增強資料的完整性，並嘗試解決河川管理所面臨的資料及資源調配缺口。

1）軟硬體整合

硬體方面，本技術使用使用翔探科技股份有限公司依據需求所客製化之多軸無人機，搭載航拍鏡頭、光達感測器、GPS、4G 通訊及機上處理器等裝置，並提供地面站監控無人機狀況。軟體方面，則透過 Robot Operating System（ROS）對無人機硬體進行管理，依據搭載的感測器所感知的環境資訊進行計算，最終透過 ROS 下達行動指令，讓無人機能自動依照演算法的計算結果執行對應的飛行及資料蒐集行動。

2）自主智慧無人機系統 - 視覺導航技術

該技術採用行為樹建構自主控制架構，管理環境感測與飛行動作的邏輯對應，讓無人機透過各種感測器如光達、GPS、氣壓計、鏡頭所感知周遭的環境資訊，進行狀態及權重比對決定對應的動作。舉例來說，要讓無人機能沿着河川飛行，首先需要透過語義分割取得河川遮罩，把河川遮罩經由電腦視覺計算出導航線，再接上機率模型計算出飛行方向及姿態校正，就能讓無人機在完全自主的情況下精準地沿著河川中線飛行。

3）河川視覺分析與異質資料整合

在不同的任務情境下，異質資料的整合可以取得更精準的資訊。以 GPS 協助河川定位為例，無人機鏡頭所取得的影像可藉由相機內參矩陣，計算出影像中河川於真實世界中的三維位置，並透過座標校正推測出河川的 GPS 位置與其寬度，相對於從衛星圖像進行做影像分析所取得的河川寬度，此技術誤差較小且更具即時性。

4）衛星圖資對應：生態記錄與資訊高速疊代

本技術可依據「河川中心」及「河岸」作為導航目標，且有「正下方」及「側向」兩種視角對應不同的移動方式，可以滿足不同的觀測目的及紀錄需求。透過導入衛星空照圖將無人機 GPS 及相關資訊進行疊圖與標記，河川管理者可以從地圖上了解更全面性的狀況及詳細的發生地點，對整體河川有更綜觀的理解；相較於現有方法，採用本技術能加速紀錄及疊代過程。

本技術透過決策模型將不同的技術模組整合在一起，並在真實環境中進行實地驗證，測試並證明無人機能自主跟隨河川進行巡檢任務。該技術將視覺感知及飛行控緊密的結合，而為使得無人機能更即時反應，對視覺模型進行輕量化，最後結合空間量測及定位技術，藉由 GPS 及空照圖的輔助更精準地定位出物件位置。

本技術可有效補足資料並提供一個更綜觀的角度給河川管理人員，協助他們在相對低的成本下，定期且更全面地更新河川資料，支援資源調度的決策。本技術不僅適用於水文資訊及河川管理，也能提供不同產業新的解決方案，透過無人機所提供的影像，可提供不同情境的決策資訊，如：災場的先行探勘及受災調查、高鐵鐵軌檢測。