如何利用無人機監測堰塞湖？

如何利用無人機監測堰塞湖？透過定期航拍與高解析影像，將空拍資料與地理資訊系統整合，監測堰塞湖的水位變化、堤坡穩定性與泥沙動態，並將分析結果即時傳送給相關災害應變單位以評估風險並指揮因應措施。此方法在颱風季與地震後初期特別適用，能提供快速現地資料，支援決策者制定安全降雨、泄洪與疏散策略。

為何重要或必要？在台灣，頻繁的降雨、地震與山崩易形成堰塞湖，若監測不足，水位突升或堤體變形可能引發嚴重崩解與下游災害。無人機提供高時空解析度的實時資料與變形監測，能快速描繪堰塞湖水域範圍、堤坡坡度變化、泥沙沉積與潛在崩塌區域，並提升預警與應變效率。進行此類監測需遵循民用航空局規範、與地方政府協調，並結合地面檢測與地理資訊系統分析，以確保資料安全與實際效益。

文章目錄

• 在臺灣堰塞湖風險分級與即時監測中的無人機應用：關鍵指標、監測頻次與閾值設定的實務建議
• 無人機技術與資料流程的最佳實務：航線規劃、感測設備與三維地形變形監測的實務建議
• 法規、社區與跨機關協同的落地策略：空域管理、飛安與災害應變在臺灣的整合做法
• 常見問答
• 總的來說

在臺灣堰塞湖風險分級與即時監測中的無人機應用：關鍵指標、監測頻次與閾值設定的實務建議

在臺灣堰塞湖風險分級與即時監測中，無人機（UAV）可提供高解析度地表、湖區變化與結構變化的快速感知，但不可忽視現場實勘與地質監測的核心角色，因為壩體穩定性、土石結構、水位標記與設置即時監測設備等關鍵細節仍需現地驗證與長期監測[[1]]。花蓮地區在災情救援中結合無人機與現場巡檢，提升效率與決策品質，並以無人機資料作為規劃與監控的補充資料[[2]]；以花蓮馬太鞍溪堰塞湖為例，無人機觀測顯示水位高程1020.3公尺、湖區面積約12.6公頃、蓄水量約585萬公噸[[3]]，這些實務經驗說明，無人機應用需與地面監測組成「雙軌」模式，透過地面感測裝置與無人機生成之三維地形模型、滑移監測與水位標記資料，建立穩定性評估與預警機制，確保決策與救災時程的連續性；現場案例亦顯示，3D建模與精準定位的技術可支援搜救與現場作業，並將影像數據轉換為實務可操作之地形與通訊資訊，而這些技術在災區的快速評估與分區部署尤為關鍵[[5]]。參考花蓮災區實務報告與研討材料，無人機之價值在於提高監測頻率與覆蓋範圍，但其效能需結合專業探勘與地質監測，方能形成可靠之風險分級與閾值設定。要點如下： • 關鍵指標：水位高程、湖區面積、蓄水量、壩體穩定性指標、土石結構、水位標記、實時監測設備狀態等； • 監測頻次：平常以日常觀測與每日更新為基礎；降雨或地質事件時提升至每數小時更新；緊急情況下啟動連續監測； ⁤• 閾值設定：以水位變化、滑移速率、區域變化等作為警戒門檻，並結合現場勘查與地質專家判讀，動態調整。

無人機技術與資料流程的最佳實務：航線規劃、感測設備與三維地形變形監測的實務建議

在台灣現場應用中，無人機技術與資料流程的最佳實務需以穩健的航線規劃、適配任務需求的感測設備組合，以及端到端的資料處理與三維地形變形監測作業流為核心，透過以下要點建立高效、可重複的作業：航線規劃方面，結合地形地物資訊與空域限制，採用分層規劃與風速日照條件評估，並以高精度定位系統與地面控制點確保定位穩定與飛行安全；感測設備層面，依任務需求選擇高解析度相機、紅外/熱成像、光譜或 LiDAR 等感測器，同時整合穩定的定位與時間同步機制以維持資料幀的一致性；資料流程方面，建立自動化資料擷取、影像／點雲拼接、正射影像與地理資訊系統整合，採用版本化工作流程以支援長期變形監測與跨時相比對；三維地形變形監測則需建立地表高程模型與變形量的量測流程，結合控制點與參考基準的空間配準，以及多時相比對機制，確保監測結果具可追蹤性與可比性，同時遵循現行法規與飛行前檢查，建立風險評估與任務回顧清單，使整體作業在台灣多場域落地具有可操作性與穩健性。[[1]] [[2]] [[3]] [[4]] [[5]]

法規、社區與跨機關協同的落地策略：空域管理、飛安與災害應變在臺灣的整合做法

在法規、社區與跨機關協同的落地策略中，空域管理與飛安整合以中央法制與現場執行機制為核心，透過《災害防救法》等法令界定跨部會協調與人力物資動員的程序，並以空難災害防救業務計畫提供中央與地方單位的統籌指揮框架；在災害應變任務中，由國防部與交通部相關部門共同執行，中心災害應變中心（JOCC）負責統一管制，並依需求緊急協調民航局以申請與調整空域，確保救援通道與空中監控的有效性；對於遙控無人機的使用，必須依照民航局的作業流程提出申請並取得同意，且現場指揮官核定後方可執行，以達到快速部署與適當風險管控；這些規範同時支援地方社區的情境演練與資源整合，使空中與地面協同作業成為可落地、可重複的標準作業模式，從而提升救災效率與飛安水準。[1] [2] [3] [4] [5]

• 統一指揮與空域調度:‌ JOCC統一管制、需求時與民航局協調空域，提升跨部會協作效率。
• 法規與資源動員機制: ⁣災害防救法的授權與徵用程序，整合專業人員與物資。
• 遙控無人機的落地流程: 申請/同意/現場指揮官核可三步走，確保飛安與任務適配。
• 社區層級的訓練與演練: 跨機關演練與資源共享提升現場決策效率。

常見問答

1) 問：如何利用無人機監測堰塞湖的水位、面積與蓄水量變化？
答：以無人機進行定期飛行，直接測量水位高程、湖面面積與蓄水量，提供準確且時效性強的變化數據。以馬太鞍溪堰塞湖為例，無人機觀測顯示水位高程1020.3公尺、湖區面積12.6公頃、蓄水量585萬噸；災後水位持續變化也可透過持續空拍追蹤，例如後續觀測顯示水位降至1019.7公尺、湖面仍約12.6公頃，並顯示水位自溢流破壞後下降約119.3公尺、蓄水量大幅減少至剩約1.7%等情況，這些數據可直接支援決策與資源配置。[[4]] [[5]]
說明：此類無人機測量在災後快速提供多時相數據，顯著提升監測準確性與時效性，支援現場風險評估與後續防災策略。

2) 問：在堰塞湖災害情境下，如何以無人機提升救援與防災決策的效率？
答：利用無人機提供災情實時視覺化與精準定位，快速建立風險地圖與資源調度方案，從而提升救援效率與決策品質。花蓮縣政府已將無人機科技納入救援任務，與國軍及各單位協作，應用於災情評估與現場指揮，顯著提升反應速度與作業效率，開啟科技防災新篇章。[[3]]
補充：實際案例顯示，無人機觀測能即時更新水位、湖面與蓄水量等重要指標，讓決策者能快速掌握現況並調派人力、物資與救援通道，降低現場風險並提升 救援成效。[[4]] [[5]]

總的來說

透過在台灣的無人機定期巡檢堰塞湖，能快速取得堰坡變化、水位動態與堆積物位移的影像資料，並結合地形建模與水位預警，提升專業人員的判讀效率。與傳統人工現場相比，無人機降低人員風險、縮短現場時間，並利於在颱風季與豪雨後快速評估堰塞湖穩定性。建議落實航拍作業程序、遵循民航法規、建立資料管理與共享機制，以提升縣市防災與水庫管理的因應能力。