【技术实现步骤摘要】
一种水质传感器网络覆盖优化方法
本专利技术涉及环境监测和传感器网络领域，尤其涉及一种水质传感器网络覆盖优化方法的研究。
技术介绍
水是生命之源，也是人类赖以繁殖的必要资源。然而，近几十年，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，水资源供需矛盾日益突出。根据《2016中国环境状况公报》，2016年全国225个地级市行政区的6124个监测点的地下水水质监测情况中，水质为优良级的监测点比例仅为10.1％，较差级的观测点占比达到45.4％。就整个地表水而言，受到严重污染的劣V类水体所占比例较高，全国约8.6％。近年来，科学地监测水环境受到越来越多的重视。在对水环境监测的过程中，传感器网络占据了十分重要的地位。由于水质传感器成本较高，希望能够对监测环境中的重点区域部署更多的传感器以提高监测质量，节约成本。因此，需要找到待监测水域内需要重点监测的区域，并通过有效的传感器部署策略实现对传感器网络的部署，为进行精确的水环境监测提供充实的理论依据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种水质传感器网络覆...
【技术保护点】
1.一种水质传感器网络覆盖优化方法，其特征在于：包括建立水质传感器网络覆盖模型和传感器网络的优化部署两个基本步骤；/n所述建立水质传感器网络覆盖模型包括：对监测水域进行离散化处理，将其离散化为m个网格点，其中任意一网格点p
【技术特征摘要】
1.一种水质传感器网络覆盖优化方法，其特征在于：包括建立水质传感器网络覆盖模型和传感器网络的优化部署两个基本步骤；
所述建立水质传感器网络覆盖模型包括：对监测水域进行离散化处理，将其离散化为m个网格点，其中任意一网格点pj的坐标为(xj，yj)，在监测区域中随机放置一组具有相同感知半径r的传感器节点，设s＝{s1，s2，s3…sn}代表该传感器节点的集合，其中任意一个传感器节点si的坐标为(xi，yi)；计算si到点pj的欧氏距离定义为：
则监测区域中某个网格点pj被传感器节点覆盖的情况为：
P(si,pj)＝1说明该网格点能被传感器节点覆盖；对于一个被监测网格点，将它被整个监测区域中的所有传感器节点监测到得概率定义为联合监测概率，网格点pj的联合监测概率如下公式所示：
统计监测概率等于1的网格数量，其与总网格数m的比值即整个水质监测网络的覆盖率；
所述传感器网络的优化部署包括：
(1)基于Adam优化算法改进步长
布谷鸟算法利用莱维飞行进行全局搜索，具有良好的全局寻优能力；布谷鸟算法结合了全局搜索的随机游走和局部的随机游走，其中，全局搜索的随机游走如公式(4)所示：
其中，xg,i表示个鸟巢在第g代的鸟巢位置；表示步长控制量：
其中，为常数，xbest为当前最优解；L(ψ)表示莱维随机搜索路径，其服从莱维概率分布：
ψ为一参数，此处取值为1.5；实际中为了方便计算，采用下列公式生成莱维随机数：
即布谷鸟的位置更新公式可以表示如下：
其中，u,v都服从正态分布...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙茜，王小艺，许继平，张慧妍，王立，于家斌，申志平，羊峰波，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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