三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡的信息融合算法研究.pdf

1、長江三峽工程是舉世矚目的特大型水利工程，在帶來巨大經(jīng)濟效益和社會效益的同時也面臨著生態(tài)環(huán)境安全問題。由于靜水體的自凈能力降低，水環(huán)境狀況呈逐漸惡化的趨勢，庫區(qū)的水環(huán)境安全問題成為國內(nèi)外廣泛關注的熱點。
　　無線傳感器網(wǎng)絡具有布點分布廣、成本低、容錯性好、可遠程監(jiān)控、便于診斷與維護等眾多優(yōu)點，在軍事、生態(tài)環(huán)境保護、工程監(jiān)測和醫(yī)療衛(wèi)生等領域有著廣闊的應用前景。目前，無線傳感器網(wǎng)絡在環(huán)境監(jiān)測方面的應用已成為前沿課題。
　　本文在深

2、入研究現(xiàn)有的三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測方法和手段的基礎上，結合三峽庫區(qū)面積大、分布廣的具體應用環(huán)境，提出了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡并結合了GPRS和Internet的監(jiān)測方案，研究了面向三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測的超大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡的組網(wǎng)策略，重點研究了監(jiān)測網(wǎng)絡的信息融合算法。本文的研究工作，有望為三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測提供一種新的思路，為三峽庫區(qū)水環(huán)境保護提供科學依據(jù)。這對提升三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測的理論水平和應用水平具有重要的理論價值和重大的現(xiàn)實意義。<

3、br>　　主要研究工作如下：
　?、偃龒{庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡的構建
　　部署在三峽庫區(qū)的監(jiān)測網(wǎng)絡是一個超大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡，傳統(tǒng)小規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡集中式架構的組網(wǎng)策略不能滿足超大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)需求，必須采用分布式架構的組網(wǎng)策略。因此，提出了一種適合三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡的組網(wǎng)策略——“一網(wǎng)多PAN，一PAN多簇”。
　?、谌龒{庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測信息的融合
　　基于無線傳感器網(wǎng)絡構建的三峽庫區(qū)水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡是

4、通過大量的傳感器節(jié)點采集水質(zhì)信息實現(xiàn)的，如果把每個節(jié)點的數(shù)據(jù)都發(fā)送到監(jiān)測中心勢必會產(chǎn)生網(wǎng)絡擁塞等問題，同時，發(fā)送這些數(shù)據(jù)會大量消耗節(jié)點的能量，但是無線傳感器網(wǎng)絡本身又存在著能量約束，所以，不加處理的將信息全部發(fā)送到監(jiān)測中心是沒有必要也是不現(xiàn)實的。利用節(jié)點的本地計算能力和存儲能力對數(shù)據(jù)進行預處理，去除冗余信息，從而達到節(jié)省能量的目的，同時利用信息融合技術對多份數(shù)據(jù)進行綜合，提高信息的準確度，進而提高數(shù)據(jù)收集效率。在本文中，分別采用不同的信