土遗址保护无线传感器网络监测与信息融合研究

土遗址预防性保护中面临着环境数据难以长期持续获取、遗址形变不易监测和数据分析方法匮乏的问题，导致土遗址生存状态评估不准。项目旨在利用无线传感器网络（WSN）采集土遗址生存环境数据， 通过WSN定位技术监测遗址形变，利用数据融合技术预测和发现遗址病害机理。为此，将采用刚体、柔体物理理论研究并建立土遗址形变的数学模型，优化土遗址监测WSN节点部署；研究载波混频鉴相测距的WSN定位方法，利用回归平面、曲线拟合实现遗址形变度量，从而提高形变监测精度，进而实现形变趋势预测；研究土遗址知识表示框架，结合专家经验并利用多传感器数据融合发掘土遗址生存状态与环境因素间的作用规律，建立土遗址生存模型。项目的目标是探索在土遗址保护领域应用WSN技术的有效性，突破土遗址保护应用中WSN定位精度和多元数据融合关键技术难题，通过构建典型土遗址保护WSN实验平台，为WSN的研究和应用提供有价值的尝试。

土遗址预防性保护中面临着环境数据难以长期持续获取、遗址形变不易监测和数据分析方法匮乏的问题，导致土遗址生存状态评估不准。项目组利用无线传感器网络（WSN）采集土遗址生存环境数据， 通过WSN定位技术监测遗址形变，利用数据融合技术预测和发现遗址病害机理。项目组针对大规模各向异性网络场景，提出基于RSSI分布规律和分区域的目标定位方法，提高算法在真实场景中的实用性。通过在大明宫丹凤门进行实地部署，项目组进行数据采集，特征分析，对所得到的数据进行清洗，并设计了基于危险理论的土遗址生存状况监测模型。为了对土遗址的生存状况进行实时反映，项目组在明长城进行WSN节点实地部署，自主开发设计了完整的硬件传输平台，包括无线传感器节点的自主开发设计，物联网网关以及无网络覆盖地区的无线传感器网络远程数据中转传输系统；同时，利用贝叶斯网络以及保存状态和环境因素直接的关联关系等，设计开发了形变监测预警可视化平台，为土遗址的研究和保护提供了实验平台和展示平台。