1．课题研究的目的、意义

伴随着社会经济的发展，人类对水资源也造成了严重的污染和破坏，水环境的污染带来了一系列的社会现象，严重影响了人们的身体健康，降低了人们的日常生活质量，给社会经济带来了巨大的经济损失。而我国作为典型的缺水型国家，其状况也愈发严重。农业上化肥的过度使用，工业废水的乱排乱放，生活污水的不完善处理致使我国水体富营养化依旧十分严重，水源污染问题亟待解决。

随人们对水资源的愈发重视，如何避免水体被污染也受到大家的极大关注。水质的检测也逐渐在人们的视线中更加备受关注。环境的实时监测技术已经提上了环境保护科学的日程，然而，在水中，由于受到扩散作用的影响，污染物浓度是不断变化的，同时又受到时间、地点、气象等条件影响，人工采样的监测方法所测得的结果并不能准确反映水环境的真实情况，不能对水环境的污染现状做出准确的判断，为了能够实时监测到水环境的变化情况，第一时间做出有效的防治措施，水环境的实时动态监测技术横空出世，而无人船技术就灵活、易操作，可前往各种水域探索监测，正完美的契合其无线监测方式。

2.国内外研究现状

（1）国外发展状况

目前现有的水质监测方法主要有两种，一种是人工采样，将采集的水样在实验室进行分析，然后做出水环境防治措施；另一种是采用定点采集水环境参数的方法，将传感器布置在水域不同监测断面，形成传感器网络，分析所采集不同位置的水环境参数，再制定防治措施。人工采集的方式费时费力，无线传感器网络虽较为方便，但也只是大概分析水环境情况，监测范围太局限。 最早将无线传感器网络应用到水环境监测中的是海网 Seaweb 项目^[5-6]该项目由美国海军研究局及空海战系统中心主持，是水环境监测领域最具代表性的水下分布式监测系统，该系统采用多节点模式，将海洋中船舰传感器节点和无线浮标共同构成水环境监测网络^[7]大量的监测节点能够掌握范围更大的水域水质情况，传感器与船舰的结合，满足了监测的灵活性。同时，近几年，水环境监测系统中功能进一步完善，加入了遥感、地理信息系统等技术^[8-11]使水环境监测系统的性能更加优越，目前水环境在线监测系统在大部分欧美国家的使用已经相当普遍，国外主要有以下几种水环境在线监测系统^[12]：全球海洋观测系统（GOOS,Global Ocean Observing System），爱尔兰的 SmartCoast 监测系统，美国的 HABSOS（Harmful Algal Blooms Observing System），澳大利亚的 LakeNET系统，美国的 EmNet 系统。^[13-16]在西方发达国家的水环境监测系统中，传感器网络规模大，监测范围大，能够实现对水环境的实时监测，并且将传感器与移动设备的结合提升了监测系统的灵活性，监测范围进一步增大。

（2） 国内研究现状

目前，我国水环境监测领域的发展与西方发达国家还有很大的差距，许多关键技术不成熟，仍需进一步探索。国内的水环境监测方式主要有以下两种：