森林防火监测方案范文

导语：如何才能写好一篇森林防火监测方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词] 华阴市 森林防火体系 林火管理

[中图分类号] S76 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650（2017）05-0147-01

1 华阴市森林防火体系建设现状

华阴市森林防火体系组织机构按管理层次分为市森林防火指挥部、镇（街道）和华山景区分指挥部、村委会指挥所三级指挥管理机构。华阴市森林防火指挥部是全市最高森林防火指挥机关。由政府及其它相关委、办、局及华山景区管委会共26个成员单位组成。

华阴市森林防火体系现有专职生态护林员110名，专业扑火队伍一支50人，半专业扑火队8支400人，人工t望塔4座，林火视频监控塔7个，由于观测视野受限，观测不到的盲区占林区总面积的60%，每到防火期只能沿山布点进行死防死守。

目前主要森林防火设备为：办公电话1部，视频监控中心2个，中转台1部，车载电台1部，对讲机20余部，灭火水枪50支，风力灭火机10台，灭火弹500枚，2号工具100把，砍刀20把。配置状况：防火物质设备大都集中在市一级指挥机构。车辆配置上只有市指挥部1台运兵车和指挥车，各乡镇均没有运兵车和指挥车。

2 防火工作面临的严峻态势

2.1 旅游景点多，火源管理极为复杂

西岳华山是我国著名的五岳之一，大自然的鬼斧神工，造就了华山“奇、险、峻、秀”的独特景观，素有“奇险天下第一山”之美誉。先后入选中华十大名山、最值得外国人去的50个地方之一、最具影响力的十大旅游品牌景区等荣誉称号，在海内外有着极高的知名度和影响力。近年来随着华山景区的不断开发，已形成以华山峪、黄甫峪、仙峪、瓮峪四条峪道为主的集“历史、人文、自然景观”于一体的旅游观光景区，年接待游客251万人次以上，是华阴经济快速发展的支柱产业。

2.2 物种丰富，火灾导致生态损失巨大

根据近年来的林业普查，华阴市境内主要森林植物有80科、100属、200多种。国家重点保护的珍稀植物有秦岭冷杉、银杏、杜仲等15种；省重点保护植物有刺榆、华山马鞍树、猥实等6种。华山的古树名木引人注目，现存有1710多年的晋柏、1300多年的唐槐和1100多年的青檀树等等。森林动物有18目29科54种，其中属国家重点保护的动物有金钱豹、金猫、大小灵猫、黑熊等20余种。森林火灾，会影响和改变周边地区的生态环境，甚至使部分生物种群因失去赖依生存的环境而濒临灭绝。

2.3 林下可燃物多

随着林业重点工程的深入实施，已累计实施造林21.37万亩，森林覆盖率达到38.98%，林区可燃物数量明显上升，高火险等级的森林面积不断扩大。特别是景区游道两侧的枯枝落叶，以及周边各大寺庙，都存在较大隐患。

2.4 四网两化不健全，基础设施薄弱

现有的森林防火预测预报网、了望网、林火阻隔网、通讯指挥网及扑火队伍的专业化、扑火机具与防火工作现代化、科学化的要求还存在较大差距。基础设施和森林消防力量的薄弱，给火险处置工作带来了极大困难。

2.5 扑火经费短缺

镇一级防火机构扑火经费及工作经费仍非常短缺。虽然人员工资已纳入财政预算，但专业及半专业扑火队伍的经费来源问题还没有得到根本解决，这在一定程度上影响了防火人员的工作积极性，不利于队伍的稳定和发展。

2.6 扑救技能及自我保护意识有待提高。

从近年来的实战来看，由于镇（街道）一级防火指挥机构对扑火队伍缺少必要的技能培训和模拟练习，实战中不仅延误了灭火的最佳时机，而且容易造成意外伤亡。

2.7 地形特殊，不利于扑救

华山及其周边地区地形地貌极其复杂，山坡坡度多在50°以上，有的甚至接近90°，山势高耸陡峭，幽壑纵横，群峰竞秀，峰林如海，一旦火灾蔓延开来，扑救人员很难上去。

3 华阴市林火管理的措施及对策

3.1 成立华阴市森林防火指挥中心

要成立华阴市森林防火指挥中心，是市防火指挥部专门应急和处置突发森林火灾的常设机构，其行使的职能应在市政府的领导下具有统一性和权威性。

3.2 _展相关的基础性研究

依据华阴市森林分布特点，应进行森林火灾危险源辨识、分级与评价，对火险等级和火源管理等级进行再分划，同时建立危险源数据库。

3.3 加强和充实森林防火消防队伍与装备能力建设

在沿山各村组建扑火应急分队，同时对沿山各镇（街道）的半专业扑火队定期进行集中培训学习和森林防火模拟演习。并按照标准对扑火队伍进行设备及扑火物资配备，全面提高扑火队伍的战斗力，逐步达到人员、素质、装备和队伍的分布与森林防火工作的需要相适应。

3.4 加大森林防火宣传力度

每年防火期来临，市防火办除张贴森林防火通告、发短信、贴标语、印发宣传小册子、宣传单等，还要充分利用广播、电视、电影等形式开展宣传工作。同时在全市组织开展森林防火知识竞赛和有奖征文活动等形式宣教育活动。

3.5 加大资金投入力度，强化基础设施及四网两化建设

华阴市森林防火体系基础设施建设较为薄弱，必须全面加强和完善。主要内容有：在华山及周边重点火险区建立扑火专业队营房基地；在华山西峰修建一座t望台；建立市级森林防火训练基地；增加固定防火检查站。

3.6 构建防火阻隔网

森林防火隔离带是阻截森林火灾蔓延、提高火灾控制能力的重要措施。主要利用人为和自然的障碍物，对林火进行阻隔，达到林火控制的目的。目前华阴市林火阻隔网的生物防火林带建设应充分利用河流、山脊、道路、水域等条件，向南和向北延伸，沿山脚向东西延伸，并与工程阻隔相互衔接，形成完整的封闭式阻隔网络。

3.7 完善林火智能视频监控系统

通过建立完善的林火视频智能监控点，对全市林区、景区及周边高火险地段进行全天候、自动化监控，实现火情预警零延误，火场扑救快速反应，火场信息实时传送，并在必要时为森林火灾的扑救指挥提供强大的通信支持和辅助决策服务，确保“打早、打小、打了”。

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关键词： GIS； 森林资源； 监测； 管理

一、地理信息系统的概念和特点

地理信息系统， 即GIS（ Geog raphic Information Sy stem） ， 是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科， 是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科， 它以地理空间数据库为研究对象， 在计算机软件和硬件支持下， 运用系统工程和信息科学的理论， 科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据， 以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。

地理信息系统（ GIS） 特点是能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来， 并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、I nternet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体， 利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据， 且可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户， 便于工程管理者对项目的分析管理、规划设计、检查验收等提供决策依据。

二、利用GIS技术对森林资源检测及管理管理

由于森林资源与生态环境具有功能上的多样性、形成周期的长期性、状态的动态性、森林成熟的不确定性、分布的广域性及空间结构性 ，使人类对森林的作用和功能的认识与研究处于简单、肤浅和初级的阶段和水平。长期以来，我国的森林资源经营管理都处于比较粗放的水平。常规的森林资源监测，从资源清查到数据整理成册，最后制定经营方案，需要的时间长，造成经营方案和现实情况不相符，这种滞后现象势必出现管理方案的不合理，甚至无法接受。利用GIS 就可以很好解决这一问题，及时掌握森林资源及有关因子的空间时序的变化特征，从而对症下药。目前GIS 在林业上的应用主要有如下的几个方面。

1、森林资源清查及各类林业专题图的编制

其具体内容包括森林资源清查和数据管理、制定森林经营决策方案、林业制图。通过“二类调查”获取森林资源数据，如小班档案及林相图等林业用图，以往这些工作要花费大量的时间、人力和财力才能完成，并且图面材料和小班数据库资料是分离的， 难以长期有效地重复利用。GIS 强大的空间数据分析和制图功能简化了林业专题图的制图工作，其经过收集整理、制图信息数字化，建立坐标投影和拓扑关系，编辑修改， 建立图形与属性的关联，最终完成多种林业专题图的编制， 达到了一次投人、多次产出的效果。它不仅可以为用户输出全要素森林资源信息图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题图， 并且易于查询、更新和保存。这在林业生产实践中已有广泛的应用，如专题图绘制、统计计算、分析等工作，创造了良好的经济效益和社会效益。

2、森林资源基础信息管理与监测

其具体内容包括林业土地利用变化监测与管理、用于分析林分、树种、林种、蓄积等因子的空间分布、森林资源动态管理、林权、林种结构调整、龄组结构调整。森林的面积、蓄积、类型、林种、树种的结构和分布及变动情况等森林资源信息，过去只能从森林资源档案中的文字表格上了解情况，缺乏直观的空间数据反映，难以分析变化的空间分布规律， GIS 空间数据管理和分析功能弥补了这一不足，它以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、检索查询，做到了图上动态管理和监测，并以多种方式输出决策所需的地理空间信息，应用资源数据的图形与数据库结合查询，分析了森林资源变化，并通过相关分析研究这种变化的空间分布规律以及对林业生产未来发展的影响，森林资源监测是为了迅速准确地预测森林资源的发展趋势，分析森林的分布、生长和发育，更真实、更直观地把握森林资源的状况及变化。

3、森林经营与林业工程规划管理

其具体内容包括采伐、抚育间伐、造林规划、速生丰产林、基地培育、封山育林等。GIS 借助其建立的数字地面模型， 结合土壤、气象和自然经济调查因子， 可以实现地形与造林类型的配准、叠置，直观逼真地显示地形地貌和造林现状， 反映造林后的林地空间分布。可以直接在图上进行林种改造等营林设计和规划工作，为林业规划、管理和决策提供科学依据。通过分析显示森林资源保护和开发利用适宜性图，然后通过空间迭代分析来获取森林资源的最优持续利用规划方案， 在时间和空间上有效地经营利用森林资源，为采取有效的造林工程措施提供了依据。

4、利用GIS对森林病虫害综合防治监测

地理信息系统应用于害虫综合治理领域，可为害虫综合治理研究提供新的途径和方法，在害虫综合治理领域，利用GIS并结合生物地理统计学可以进行害虫空间分布、空间相关分析、害虫发生动态的时空模拟和大尺度数据库管理等功能，其应用潜力十分巨大。在森林病虫害监测及控制领域，应用GIS 可以实现对森林病害、虫害发生规律、分布状况及控制程度动态监测及跟踪管理，能够克服工作的盲目性和被动性，做到心中有数，防治工作及时。

5、利用GIS技术对林火监测及预测预报

其具体内容包括林火信息管理、林火扑救指挥和实时监测、林火的预测预报、林火设施的布局分析等。利用GIS 技术可进行林区信息管理， 防火点建设规划， 提供林火扑救辅助决策，较大程度提高了灭火效率， 减少经济损失同时比较准确评估由火灾造成的经济损失。实现了火点智能定位、火场信息查询、辅助决策指挥和历史档案查询与分析，促进了森林防火辅助决策指挥的技术革新。

6、GIS技术对林业其它方面的监测

可以应用卫星图像、航空照片等遥感数据和统计数据快捷准确地显示森林景观的动态变化，同时根据现有数据建立数学模型从而能在决策前而不是实施后显示出不同管理措施和经营方案的效果，预测灾害因子对森林景观的影响，为管理者提供决策方案。此外， GIS 还将会在野生动物管理、林区综合开发管理、林政管理、林区人口管理及林区建设管理方面发挥难以估量的作用 。

结束语

资源和环境是人类赖以生存发展的物质基础，随着国民经济的迅速发展，对资源和环境的需求越来越高，用高新技术加强森林资源管理已经成为迫切的需要。在协调经济发展和环境保护上，在保持区域可持续发展等重要问题上，GIS 系统已成为不可缺少的支撑技术，应用前景极其广阔，有着深远的社会效益和巨大的经济效益 。

参考文献：

[1] 张美青， 徐冠华. 华北地区森林动态监测专家系统的研究[ A] . 再生资源遥感研究[ C] . 中国林业出版社， 1990， 157- 162.

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恩施州生态文明建设执法环境有所改善，逐步优化，但这些仍然与我们建立生态文明法治国家的最终目标相差甚远，还存在一些缺陷，不能完全适应我国生态环境保护和建设的迫切需要。

（一）环境监管体制不顺

根据现行法律规定，我国实行的是分级负责的环境监管体制。地方政府是各项环境政策的具体执行者，涉及各个具体的污染领域，如水、固体废弃物、噪声、城市空气等，对各个污染领域的监管需要落实到具体的污染源，对污染源的排放实施监督和核查。除了环境保护部门，还需要其它有管理权的部门协同动作。如水的管理被分作地表水、地下水、海水，分别由水利部门、国土资源部门的矿产局和国家海洋局负责。如恩施州在清江保护问题上就存在责任主体不明确，州及县市没有统一的组织协调机构，管理不统一，多头执法，没有形成合力，环境执法实践中最大的瓶颈就是监管体制不顺畅和监管机制不健全。同时，由于环境污染造成的损害往往具有跨区域外部性，它造成政府对企业监管缺乏足够的动机。此外，现行体制中，地方环保机构的人事和财政权都掌握在地方政府手中，在环境监管中自然受到地方政府的制约，有些地方政府违反环境法律法规的规定，在项目上马和招商引资的过程中，片面追求企业和项目的数量，放宽审批条件，引进那些工艺设备落后、国家明令淘汰的高污染项目和企业，以致地方环境保护部门的审批权和环境影响评价以及“三同时”制度形同虚设。更有甚者，少数地方政府直接干预环境保护部门依法全面足额征收排污费，造成一些地方征收排污费的数额少、比例小，降低了企业违规排污的成本，在一定程度上放纵了企业违法超标排放行为，阻碍了环境污染防治的进程。

（二）环境监管能力不足

一是环境监管执行人员及经费不足，难于实施有效监管。以利川森林公安为例，在经费方面，其财政预算只有地方公安的六分之一（人均2.2万元），经费无保障，而且装备经费还未纳入预算。在人员方面，利川市国土面积和森林面积在全省县级单位是最大的，林地面积450万亩，但只有29名森林民警。有限的警力不仅要办理数百起行政案件和数十起刑事案件，还要承担森林防火和林业主管部门安排的诸如林权纠纷等其它工作，每个派出所5个民警，辖区都是4到5个乡镇，机关两个外勤科室负责全市范围内大要案和难度稍微大点的案件，被动接处警，疲于应付，很少能有机动警力巡查和主动出击。二是环境监管执法条件差，少数基层环保部门完全不具备最基本的执法条件，发生污染事故甚至要靠鼻子去闻，很多基层执法部门装备不齐备，没有执法记录仪。三是监管缺乏威慑力。现有法律法规虽然规定了地方政府有权对排污企业进行监督和处罚，但没有什么威慑力。主要原因是企业可以预期到的违法成本远远低于其守法成本。四是污染源排放监管技术规范不足，对监测方案没有详细的技术规范和明确的设计要求。检测频率、检测指标、采样方式等主要内容都缺乏明晰规定。致使环境执法缺乏有效依据。

（三）执法人员素质有待提高

一是执法意识不强，p徇私枉法p以执法名义谋取私利；或执法不力、消极执法，多一事不如少一事；或以言代法p自立标准，关系风p说情风严重，把个人的价值判断标准凌驾于法律之上，视法律为摆设。二是法律知识及技术欠缺。如一些执法人员对环保法律、法规和方针政策的理解和掌握能力不够；对现场检查情况缺乏分析、判断能力；执法过程中没有沟通技巧；法律文书写作不规范；缺乏应对和处置突发事件的能力等。

二、完善生态文明建设执法环境的路径选择

执法工作是法律的生命，也是法治的生命力所在。恩施州要实施生态立州，推进绿色繁荣，必须加大执法力度，营造良好的执法环境。

（一）加大环境执法力度和环境处罚力度

坚决做到有法必依、执法必严、违法必究，严厉查处环境违法行为和案件。深入开展整治违法排污企业、保障群众健康专项行动，决不允许违法排污的行为长期进行下去，决不允许严重危害群众利益的环境违法者逍遥法外。要严格执行各项法规制度，包括环境影响评价和“三同时”制度、排污许可证制度、总量控制制度、限期治理制度和强制淘汰制度等。加强部门协调，完善联合执法机制。规范环境执法行为，实行执法责任追究制，加强对环境执法活动的行政监察。针对违法企业坚信“守法成本高、违法成本低”的状况，加大处罚额度，提高违法成本。同时，给环境安全监管和打击环境违法提供有力的法律支撑。

（二）完善生态执法监督机制

要加强执法责任、执法监督、权力制衡执法监督机制的建设。首先要强化依法行政意识，加大执法监管力度。比如在清江保护方面，要着力推进重点区域、重点行业、重点企业的污染治理，要求工业企业、医院学校产生的废水污染物达标排放。完成对重点企业的强制性清洁生产审核任务，切实削减污染物排放量。其次要加强对环境执法活动的行政监察，实行执法责任追究制；再次要建立和完善上级部门对下级部门的层级监督，加强行政复议应诉工作和执法备案工作，使层级监督规范化和经常化。强化各级执法监督责任，使宏观调控和具体监管相结合的环境保护监管机制得到进一步的落实，是我们执法工作中需要解决的问题。此外，自觉接受群众的监督和新闻舆论的监督。

（三）破除地方保护主义

首先要清理、废除与国家法律、法规相抵触的地方性、行政性法规与规章；从源头上解决地方政府干预环境执法正常进行的问题。其次要完善地方环境执法制度，建立与完善不受地方政府随意干涉的相对独立行政执法管理体制。再次建立健全环境问责机制。追究政府相关人员的环境违法责任，特别是主要负责人的责任。

（四）提高执法人员素质

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关键词： 无线传感器网络； 覆盖漏洞； 发现算法； 修补算法

中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）05-34-03

The survey of discovery and repair algorithm for wireless sensor networks coverage holes

Yang Lili

（College of Computer and Information Engineering， Henan University， Kaifeng， Henan 475004， China）

Abstract： Wireless sensor networks are widely used in military defense， transportation， intelligent home and other fields because of its ability to detect the occurring of specific events in the target area. However， the wireless sensor nodes are usually battery-powered， and have the characteristics of limited energy and difficult to supply， which can lead to the death of the nodes， resulting in the emergence of coverage holes in the monitoring area. In order to ensure the coverage of the wireless sensor networks， to find the coverage holes in the monitoring area and repair them， the effective algorithms for finding and repairing are needed. This paper describes several coverage holes discovery algorithms and repair algorithms， and makes the corresponding analysis of them.

Key words： wireless sensor networks； coverage holes； discovery algorithm； repair algorithm

0 引言

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks， WSNs）由无数个微型传感器节点M成，并且每个传感器节点能够感知周围环境，能够实时监控感知区域内特定事件的发生[1]。伴随着微电子技术、传感器技术、信息处理等技术的不断发展，传感器节点制造成本不断降低，无线传感器网络迅速发展，其正被广泛应用于现代农业、智能建筑、交通运输、森林防火等各个领域[2]。而服务质量（Quality of Service， QoS）体现了无线传感器网络感知现实世界的能力，是对监测区域的覆盖程度衡量的一项重要指标[3]。

传感器网络覆盖漏洞是指监测区域中存在一片连续未被任何节点所覆盖的区域。而无线传感器节点的能量通常都是由电池提供，具有能量有限、难补给的特点，同时无线传感器网络往往被部署在人难以到达的复杂区域。节点能量耗尽导致传感器节点死亡使传感器网络中产生不被监测的覆盖漏洞出现。

而为了保证网络的服务质量往往部署节点数量大大超过实际需求，但是这种高密度的大量部署节点同时工作时会导致采集信息冗余、通信冲突等问题，反而缩短了网络生存时间[4]。因此对无线传感器网络覆盖漏洞的发现和修补成为新的研究热点。而无线传感器网络覆盖漏洞的发现既是覆盖漏洞修补的前提，又是覆盖漏洞研究的难点。

1 传感器网络特点

无线传感器网络通过在环境中部署大量节点来实现对物理现实世界感知的能力，是物理世界和信息世界沟通的桥梁，一般由传感器节点、感知对象、观察者构成。大量的传感器节点被部署在检测区域内通过自组织的方式构成无线传感器网络。无线传感器网络被部署在恶劣环境与常见的无线网络（如：无线局域网、Ad hoc网络）相比，无线传感器网络具有以下显著特点。

⑴ 传感器节点受体积、成本的影响，其计算能力和存储能力都有限；节点受实际应用环境的影响，往往是由电池提供电力，通常能量有限、不易补给。

⑵ 为了能够获得被监测区域内的详细数据信息，无线传感器节点往往被大量部署在检测区域内，具有较高的部署密度。

⑶ 传感器网络没有严格的控制中心，所有节点地位平等，节点能够自己决定是否加入自组织成网络，具有较强的动态性。

⑷ 节点的发射功率有限，其通信范围也很小，通常只能够与其相邻节点通信。如果节点想要与其覆盖区域外的节点进行通信，必须借助其相邻节点进行转发。

无线传感器网络的特点导致部署在恶劣环境中的节点常常因为自身原因或自然灾害等各种随机因素造成的物理设备损坏或软件故障，从而导致传感器节点失去监测周围环境的能力，致使覆盖网络受损出现覆盖漏洞。

2 覆盖发现算法分析

为了保证无线传感器网络的覆盖率，需要对覆盖漏洞的进行发现，同时覆盖漏洞的发现是实现覆盖漏洞修补的基础与前提。而对传感器网络覆盖漏洞的发现算法主要分为三个方面的研究。

第一类研究主要是在保证一定的覆盖率时用概率计算的方法来计算节点密度。这些研究通常假设传感器节点均匀分布，计算所需的传感器密度满足覆盖和网络寿命要求[5-6]，但是这些研究并不能完全解决覆盖漏洞检测问题。

第二类关于覆盖漏洞发现的研究主要是用几何计算的方法来实现漏洞检测。文献[7-9]等基于几何学中的Voronoi图和Delaunary三角形原理，提出了不同的覆盖漏洞探测方法。戴国勇[10]通过计算Voronoi区域内节点到该区域的顶点和边的距离，来判断是否存在覆盖漏洞，评估节点密度、节点感知半径不同时对算法的空洞检测时间和能量消耗的影响，并且比典型的路径密度（Path Destiny， PD）在空洞检测时间和能量消耗有一定提升。而赵春江[11]在检测到覆盖漏洞的同时，能够较准确的计算出覆盖漏洞的面积，找出最佳漏洞修复位置，部署较少节点的同时保证网络的连通性。

第三类研究主要是在保证覆盖要求的前提下，提出拓扑控制解决方案，通过调度最大限度地提高传感器网络的生命时间。文献[4]作者结合移动 Agent 的特点， 提出了一种基于移动Agent的无线传感器网络拓扑发现机制，该拓扑发现机制相对于当前存在的拓扑发现算法具有很好的稳定性和良好的节能效果。

以上几类对应无线传感器网络覆盖漏洞发现算法的研究，都是在无线传感器节点的位置信息已知的条件下进行的。而节点的地理位置信息的获取主要依靠全球定位系统（Global Positioning System，GPS）定位设备[11]。采用GPS装置不仅会增加传感器网络的运行成本，在卫星信号扰或无法达到的区域（如深水环境、地下深井），传感器节点将无法获取到精确的地理位置信息。随着研究的深入，Gao[12]首次提出了在没有地理位置信息的条件下实现对空洞边缘的确定方法，并在不同的空洞形状条件下实现了空洞边缘节点的确定。

研究发现，一个传感器不相邻覆盖洞只有当其感应边界被它的邻居节点完全由覆盖，继而提出了“传感器边界”的概念。Bejerano[13]等借助传感器边界的概念提出循环边界序列获得各节点与其相邻节点的边界信息，判断各个节点是否被完全覆盖，并且将传感器覆盖的概念扩展到k（k>1）层覆盖，实现了覆盖区域k-覆盖的漏洞的发现，进一步提升了覆盖网络的可靠性。在文献[14]中，作者提出分布式覆盖无线传感器网络的覆盖漏洞恢复算法设计使用矢量方法来决定幅度和方向。并且，以自组织的方式通过移动节点来修复网络的覆盖漏洞。为了使节点的移动过程能量消耗最小，算法设计为移动性仅限于节点的一跳内，并且节点的最高k覆盖之后不增加其移动性。该覆盖漏洞恢复算法显示在其通信范围内移动节点有可能百分之百实现覆盖恢复。

3 覆盖修补算法分析

在覆盖漏洞填补方面，很多方法都假定传感器节点拥有精确的地理位置信息，在缺乏地理位置信息的条件下，现有的空洞填补算法都将失去作用。对于传感器网络，通常通过放置节点装备GPS定位设备或者通过设置信标节点来获得节点的粗略的地理位置，但是这些装置的使用都存在一定的限制。

在已提到的文献[11]中，采用缀瓮夹蜗蛄糠椒ǘ越诘愀兄范围和Voronoi多边形的位置特性相结合的理论分析方法，该方法引入部署传感器网络中的节点来降低覆盖空洞大小。一些算法采用网格覆盖的方式对传感器网络目标区域进行划分，将部署密度高的区域中的传感器节点逐步移动到部署密度低的区域来保证网络的覆盖率。苏瀚在Bejerano的空洞探测算法的基础上，提出了传感器网络中空洞填补的两个准则，即：①填补节点的引入至少消除一段空洞边缘弧；②填补节点的引入不能造成空洞的分裂。该算法将空洞填补工作分布到空洞边缘节点上分别执行，并最终实现分布式的空洞填补。

现有的空洞填补算法虽然都在一定假设条件下达到了一定的效果，但都依赖于精确地理位置信息。因此，对于未知地理位置信息的传感器网络中覆盖漏洞的监测成为无线传感器网络应用发展的新的研究方向。

4 结束语

无线传感器网络由无数传感器节点组成，具有感知物理世界的能力，被广泛应用于各个生产、生活领域。但是无线传感器节点的能量有限导致节点失去监测能力，使无线传感器网络出现未被监测的覆盖漏洞。

本文介绍了无线传感器网络的特点以及导致覆盖漏洞出现的原因。针对传感器网络节点位置信息是否已知的两种前提下，详细介绍了几种传感器网络覆盖漏洞发现算法，以及节点的位置信息已知时，覆盖漏洞的修复算法，并且对其进行了分析。而节点的地理位置信息未知是传感器网络覆盖漏洞修补的重要挑战，也是无线传感器网络的新的研究方向。

参考文献（References）：

[1] 邓鑫，张乐君.无线传感器网络可生存性增强技术研究概述[J].传感器与微系统，2014.33（1）：1-4

[2] 包旭，巨永锋.面向节点失效的无线传感器网络覆盖空洞修复算法[J].计算机测量与控制，2011.19（6）：1516-1522

[3] Xiao-heng Deng， Chu-gui Xu， Fu-yao Zhao， et al. Repair policies of coverage holes based dynamic node activation in wireless sensor networks[C]. In Proc. of the 2010 IEEE/IFIP International Conference on Embedded and Ubiquitous Computing.

[4] 凡高娟，王汝传，黄海平.基于容忍覆盖区域的无线传感器网络节点调度算法[J].电子学报，2011.39（1）：89-94

[5] S. Shakkottai， R. Srikant， N. Shroff. Unreliable sensor grids： Coverage， connectivity and diameter[C]. In Proc. of IEEE Infocom'03，April 2003.

[6] S. Kumar， T. H. Lai， J. Balogh. On k-Coverage in a Mostly Sleeping Sensor Network[C]. In Proc. of ACM Mobicom'04， Sep. 2004.

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[9] 戴国勇，陈麓屹，周斌彬等.基于Voronoi的无线传感器网络覆盖空洞检测算法[J].计算机应用，2015.35（3）：620-623

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