發(fā)布時(shí)間：2022-01-09 14:56

　　森林作為自然資源的主要組成部分,有著重要的社會(huì)價(jià)值和自然價(jià)值。利用現(xiàn)代高新技術(shù)對(duì)森林環(huán)境展開監(jiān)測(cè),有助于人們對(duì)森林資源的合理經(jīng)營(yíng)和宏觀調(diào)控,推動(dòng)森林價(jià)值最大化。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是通過大量無線傳感器節(jié)點(diǎn)形成的自組織網(wǎng)絡(luò),具有低成本低功耗多功能的優(yōu)點(diǎn)。無線傳感網(wǎng)技術(shù)可應(yīng)用于森林環(huán)境監(jiān)測(cè),但無線傳感網(wǎng)整體能量有限且無法再充電的特性也限制了其在森林環(huán)境監(jiān)測(cè)上的發(fā)展,因此,節(jié)能型森林環(huán)境監(jiān)測(cè)無線傳感網(wǎng)成了研究熱點(diǎn)。本文參考實(shí)際森林環(huán)境的特性及監(jiān)測(cè)需求,建立基于森林環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感網(wǎng)模型,采用簇首定位、分簇、路徑規(guī)劃三種措施,深入探討能量高效利用的無線傳感網(wǎng)分簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。差分進(jìn)化算法是一種種群優(yōu)化算法,借鑒其強(qiáng)魯棒性、適應(yīng)性、易擴(kuò)性等優(yōu)點(diǎn),在簇首定位方案中仿真研究差分進(jìn)化算法控制參數(shù)、變異策略對(duì)優(yōu)化性能的影響,求解出該方案下合理的控制參數(shù)組合值和變異策略;為進(jìn)一步改善性能,且考慮到控制參數(shù)對(duì)算法性能影響較大,分別提出了基于模擬退火參數(shù)自適應(yīng)差分進(jìn)化的分簇方案和基于雙混沌模擬退火參數(shù)自適應(yīng)差分進(jìn)化的路徑規(guī)劃方案,并仿真證明提出的改進(jìn)型算法的優(yōu)越性,延長(zhǎng)了森林環(huán)境監(jiān)測(cè)無線傳感網(wǎng)的壽命周期。 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

熱帶雨林樹木分層結(jié)構(gòu)

0 50 100 150 200 250 300 350 401.11.151.21.251.3迭 代 次 數(shù)應(yīng)度函數(shù)適GGASADE/rand/2圖 3.7 三種算法適應(yīng)度函數(shù)值較三種智能化算法在森林環(huán)境監(jiān)測(cè)簇首定位問題收斂時(shí)間上的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)遺傳火算法相差不大，所需時(shí)間為 5 秒左右，而差分進(jìn)化算法所需要耗費(fèi)的時(shí)間是算法和模擬退火算法的兩倍以上，可見，差分進(jìn)化算法在運(yùn)行時(shí)間上遜色于遺退火算法。

CR組合值N實(shí)數(shù)編碼圖 4.3 基于模擬退火參數(shù)自適應(yīng)差分進(jìn)化算法的分簇算法流程圖4.5 仿真實(shí)驗(yàn)同樣在 500*500*200m3的三維空間內(nèi)，存在隨機(jī)分布的 200 個(gè)普通傳感器節(jié)點(diǎn)以及固定位置的20個(gè)簇首節(jié)點(diǎn)，每個(gè)普通傳感器節(jié)點(diǎn)的初始能量為2J，簇內(nèi)的通信范圍maxR 設(shè)為 120m。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]節(jié)能型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于林業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的可行性分析[J]. 王帥宇,牛小民,李明輝,張崇軍,陳存廣.  科技資訊. 2016(13)
[2]基于無線傳感網(wǎng)的森林環(huán)境因子采集系統(tǒng)性能測(cè)試[J]. 劉海洋,于新文,張旭.  林業(yè)科技通訊. 2016(01)
[3]差分進(jìn)化優(yōu)化的非均勻分簇算法[J]. 章力,徐保國(guó).  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(14)
[4]基于無線傳感網(wǎng)的森林火災(zāi)FWI系統(tǒng)分析[J]. 高德民,林海峰,劉云飛,吳國(guó)新.  林業(yè)科技開發(fā). 2015(01)
[5]差分進(jìn)化算法研究進(jìn)展[J]. 汪慎文,丁立新,張文生,郭肇祿,謝承旺.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2014(04)
[6]森林生境因子無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集系統(tǒng)[J]. 李丹,孫利新,戴巍,王霓虹.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)
[7]無線傳感網(wǎng)在森林微氣象監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J]. 張曉武,齊建東,黃心淵.  北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]混沌差分進(jìn)化算法在復(fù)雜優(yōu)化問題中的應(yīng)用研究[J]. 肖文顯,許利軍,馬孝琴.  安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[9]城市森林健康與監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J]. 張志永,葉兵,楊軍.  世界林業(yè)研究. 2013(05)
[10]基于感知數(shù)據(jù)的無線傳感網(wǎng)被動(dòng)診斷方法[J]. 莫路鋒,毛方杰,聶江武,宣子蔚.  北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)

博士論文
[1]基于多源數(shù)據(jù)源的森林資源年度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究[D]. 王雪軍.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[2]基于差分進(jìn)化算法的多目標(biāo)優(yōu)化方法研究及其應(yīng)用[D]. 徐斌.華東理工大學(xué) 2013
[3]無線傳感網(wǎng)能量有效路由協(xié)議的研究[D]. 童孟軍.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[4]混沌控制方法及其應(yīng)用研究[D]. 任海鵬.西安理工大學(xué) 2003

碩士論文
[1]基于改進(jìn)蟻群算法的無線傳感網(wǎng)分簇與路徑規(guī)劃[D]. 金超迪.南京郵電大學(xué) 2017
[2]森林生態(tài)傳感網(wǎng)的實(shí)用化定位與巡檢策略研究[D]. 曹光耀.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于無線傳感網(wǎng)的森林環(huán)境因子監(jiān)測(cè)[D]. 舒新展.浙江農(nóng)林大學(xué) 2015
[4]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能分簇路由算法的研究[D]. 章力.江南大學(xué) 2015
[5]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)能路由算法研究[D]. 左立武.南京信息工程大學(xué) 2015
[6]森林生境因子采集與評(píng)價(jià)方法的研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D]. 戴巍.東北林業(yè)大學(xué) 2015
[7]面向精細(xì)農(nóng)業(yè)WSN中的信號(hào)盲處理問題及研究[D]. 李瑞翔.南京郵電大學(xué) 2014
[8]關(guān)于如何延長(zhǎng)無線傳感網(wǎng)絡(luò)壽命的研究[D]. 陳志偉.上海交通大學(xué) 2014
[9]差分進(jìn)化算法的改進(jìn)及其應(yīng)用[D]. 魏玉霞.華南理工大學(xué) 2013
[10]國(guó)際森林問題發(fā)展趨勢(shì)、影響及對(duì)策研究[D]. 劉昕.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2012



本文編號(hào)：3578928