目前國際上水體水質監測多賴人工採樣或定點監測，因此採樣點位深受人力之可及性影響，以膠筏船隻前往採樣易深受場地限制，採樣人員安全也不容忽視。團隊結合環工、系統控制、生態等多領域長才，建構不同類型目的之模組於無人船隻上使用。下圖為安裝採樣模組之使用情形，利用開源IoT平台開發之採樣模組，可利用手機app或電腦遠端控制模組進行水質採樣，搭配GPS模組更能直接在IoT平台上即時得知採樣點位與航跡。利用蠕動泵可以採集多組不同點位或深度之水樣，雙體模型船長約1.2 m、寬與高0.6 m，電力驅動、小巧輕盈，已於多處靜態水域進行採樣工作。

土壤地下水污染之整治耗時不易，相關風險評估也仰賴污染物溶質在介質中受物理、生物、化學作用下之傳輸情形，進行相關模擬時取決於相關參數值的擬定。本所在相關研究上利用管柱試驗搭配IoT即時監測出流水質的連續變化，所得貫穿曲線再經解析後得到符合現場的遲滯因子參數，在後續數值模擬上能更合理地提供溶質隨時間之留布與衰減情形。

應用分子生物技術於環境領域，可快速檢測定量環境中目標微生物族群的含量與變化，評析相對應的健康風險、污染物降解潛勢、以及有機污染來源調查等應用。

例如圖為團隊調查三處污水處理廠生物曝氣池中現場氨氮去除量，與傳統氨氧化AOB菌群相比、實際上與完全氨氧化菌基因(Comammox amoA gene)較有正相關。在蒐集相關生化參數後，更可搭配模式模擬，協助評估要達到總氮去除之目的、較為可行的策略方案。

除了利用分子生物技術了解潛在的微生物族群外，實務上也應用生物統計幫助釐清大數據之下，各水質參數的關聯，以及了解水質變化之趨勢。例如下圖為一人工湖區一年之水質資料，經主成分分析後可以看到湖區的水質基本上有季節上的變化，而水中的藻類含量其實和採樣檢測水中溶解性的營養物質(正磷酸鹽、氨氮、硝酸鹽氮等)呈負相關。

綜上，結合物聯網、數值模擬、新穎環境生物技術等應用在水質監測、管理與改善上，以達到智慧水務之目的。