无线传感器网络（wireless sensor networks,WSN）是由大量微型传感器节点部署在目标监测区域内组成的,通过无线通信形成的多跳自组织的网络系统。人类的生存离不开拥有如此丰富生态资源的森林,无线传感器网络通过高效便捷的方式对林区的温湿度、有害气体浓度信息进行实时监测,对保护自然气候与生物共存有着非常重要的意义。然而,现实中林区环境监测存在许多影响着传感器节点在数据传输时丢包的现象。本文针对目前有损链路导致节点数据丢失问题详细分析,设计并开发了一种基于WSN的林区环境实时监测系统,发现异常与丢包及时报警,帮助监测人员有效地掌握林区状态。本文主要研究内容如下:首先,本文详细阐述了无线传感器网络在森林环境监测应用中的重要意义和研究背景,同时重点阐述了压缩感知理论基础知识以及其在环境监测中的重要作用,并介绍了相关压缩感知中的数据重构算法。其次,在无线传感器网络压缩感知数据收集过程中,由于噪声等环境因素形成的不可靠链路造成传感器节点丢包情况,数据重构的精确性可能会受到影响。本文提出一种空间判断与时间相关性预测的数据收集算法,丢包类型的评判标准采用滑动窗的丢包预判类型算法;算法结合节点数据时间与空间相关性的特点,在时间相关性重构数据前进行空间节点数据判断,解决了在监测环境不稳定情况下恢复原有数据的问题;同时,采用了更精确的预测值验证方法,保证了数据的准确性。本文使用OMNe T++软件搭建了实验环境,仿真结果表明本文算法能够保证较高的数据重构精确度。最后,依据本文提出的数据重构算法,设计并实现了一种基于无线传感器网络的林区环境监测系统。系统分为上位机客户端和下位机硬件设备两个部分,利用Zigbee通信技术组织监测网络,并在林区部署;上位机系统选用B/S架构,使用eclipse开发工具Java语言编写代码,上位机对下位机采集的数据进行处理并以折线图的方式实时显示,帮助监测人员掌握林区状态。同时客户端系统具备对突发事件的报警功能,以语音和短信报警的方式通知监测人员进行处理。