针对植物生长状况智能监测起步晚,大部分农林都处于远离市区的偏远地区,地形相对复杂,区域基建设施落后,网络条件差,植物生长状况难以监测等问题。本文采用低成本的无线传感器网络(WSN),以及其自组网特性,实现偏远地区大面积植物生长状况监测。WSN多使用固定的汇聚节点接收采集的数据,通信多跳传输,易形成“能量空洞”问题。本文设计的地空交互多感融合植物生长状况监测系统,在感知层、网络层和应用层各方面,对植物生长状况监测系统进行了较全面的设计与分析。应用空中移动汇聚节点与地面固定传感节点共同作业,完成植物生长状况的监测。在无人机上嵌入汇聚节点,形成空中移动汇聚节点(MSN),消除了地面障碍物密度大对地面移动设备运动轨迹的局限性。地面固定传感节点分簇设计,空中MSN接收数据时,只需同地面各簇中的通信节点交互,就可完成数据接收任务。该设计提高了数据传输的效率和可靠性,同时其数据单跳传输,也解决了各节点能耗不均衡问题。合理规划空中MSN的移动轨迹,是MSN正常完成任务的保障。设计移动汇聚节点等分横坐标中位线寻找转折点的方法,规划了无人机的移动轨迹,该方法较为简易,适用于小范围监测区域MSN的路径规划。通过路径优化设计,又设计了移动汇聚节点相对横坐标中位线法寻找转折点。该方法提高了移动轨迹方向选择的灵活性,满足了地空节点单跳通信的功能要求,从而延长了网络生命周期,适用于大范围监测区域MSN的路径规划。系统应用表明,该系统为大范围农林资源中植物生长状况监测提供了良好的解决方案。图[30]表[3]参[56]