環境與氣候為近年來全球社會群眾最關心的議題之一，以環境中最常見的空氣污染而言，現有台灣空氣品質監測站及部分的地方工業監測站要對台灣大大小小都會區、工業區或零星分散於農業區內的工廠進行長期監測或因應民眾陳抗的臨時監測而言，不管在地點、數量、及觀測項目上都力有未逮。因此環保署及部分環保局有建置移動式空氣品質監測車，包含專門監測交通汙染「交通空品監測車」或是針對揮發性有機物和異味的「空品監測車」等(硫化氫等) 。移動式監測車最大的優點就在於機動性及對於監測汙染物項目上的彈性，這些優點可用來彌補地面固定監測站的不足。

不過污染物有時從地面排出，有時從空中的煙囪排出，空污的排放、累積、擴散、流佈、 反應都並非只在地面上。而地面上又有眾多的障蔽物， 污染物受地型的影響及氣流的流向，其流佈將變得複雜，監測車雖具有很好的機動性，卻仍會受限於有些理想的監測點是無法進入或無法到達的。而在這樣的情形下，較難獲得有意義有代表性的數據，將會明顯影響在污染的原因及來源上的判斷，或者是判斷上的準確把握度。因此除了在地面上的固定及機動觀測外，若能再進一步突破觀測空間上的限制，朝三維全空間的監測網概念前進，將可讓讓污染及排放來源無所遁形。

因此我們建構一創新優異的空污與氣象之智慧無人機空中監測平台，用以“突破傳統近地表空污與氣象三維空間觀測上的限制”。此平台的獨特之處包含本團隊所開發之高機動性與高精度多旋翼無人機三維探空技術，再進一步結合自動航點飛行、感測資料即時回傳、圖形化等智慧自動化技術，用以便捷地提供「多項高精準度空中空污與氣象狀態」之近地表至空中最高1000公尺高之三維空間資訊。可觀測及採樣分析的資訊包含：更完整全面之氣態污染物(高精準度低偵測極限之106種VOCs、CO、CO₂、CH₄、N₂O與CO₂ 同位素)、高精準溫度及相對濕度(含溫度補償反演)、高解析風向與風速(高精密姿態反演)、PM2.5(雙氣流通道篩分)、高精度臭氧(光學式快速回應)、可見(高解析)及熱影像等同步即時資訊。突破性之便捷且精準的觀測及採樣技術，將有助於獲得先前較難或無法取得的近地表空間資料。此外，此空污與氣象之三維探空平台也可由單一平台站點擴充為多站點，作為未來建置"環境及氣象無人空中監測網"之基礎。

「足夠且精確之污染、氣象、影像空間觀測資料」為有效解析空污來源、形成機制、流佈以及瞭解大氣氣象條件與空污彼此間之交互反饋的關鍵，例如應用於瞭解都會地區的霧霾污染的三維空間狀態、工業或石化區的污染物的立體流佈，以及天空氣象狀態對近地表空污累積、擴散、流佈的影響，除了可獲得更準確甚至突破性的成果，同時新的技術也提供了開拓跨領域合作新研究方向的契機，如海洋大氣環境與氣象、工安災害之預警及後續污染追蹤、環境稽查及公眾安全等皆具有高度的應用潛力。